DL_T 819-2002 火力发电厂 焊接热处理技术规程-(宣贯).ppt

DL T819 2002火力发电厂焊接热处理技术规程 表达了以下几层意思 一 编制的必要性焊接热处理工作的规范以前一直包含在相关焊接规程里 随着技术的发展和材料应用水平的提高 各方面对焊接热处理的要求越来越高 越来越细化 由于相关焊接规程的重点在焊接方面 对焊接热处理只能粗线条地提出一些工艺要求 不能满足工艺和技术方面的需要 前言 二 标准的地位及应用定位在与焊接作业相关的热处理作业规范 本标准是以电力行业焊接工作的主干标准DL T869 2004 火力发电厂焊接技术规程 和DL T678 1999 电站金属钢结构焊接通用技术条件 为基本依托 是服务于并支持它们的相对独立的一个标准 三 章条结构本规程共8章21条1个规范性附录2个资料性附录 第一章范围 本标准规定了火力发电厂钢制承压管道 部件 包括承压部件与非承压部件 在制作 安装 检修过程中对焊件进行焊接热处理的要求 本标准适用于用加热方法对焊件进行的预热 后热和焊后热处理 部件 是个广义的概念 如 压力容器 焊件 是一个核心词 是指通过焊接的方法制作或连接的部件 不适用于没有实施焊接的部件的热处理 采用机械方法 振动方法 爆炸方法和超声波方法等其他非直接加热的方法进行的去应力处理 奥氏体不锈钢的焊接热处理 水工金属钢结构和一般金属钢结构 第二章规范性引用文件 使用本标准时 在有关引用前述标准的地方 应该按照本标准的要求 使用前述版本或最新版本 现在 DL T868 2004 焊接工艺评定规程 和DL T869 2004 火力发电厂焊接技术规程 马上要出版 6月1日起开始执行 引用时鼓励 引用新标准 注意达成协议的各方 合同 的要求 第三章术语 3 1焊接热处理weldingheattreatment在焊接之前 焊接过程中或焊接之后 将焊件全部或局部加热到一定的温度 保温一定的时间 然后以适当的速度冷却下来 以改善工件的焊接工艺性能和力学性能 是改善焊接接头的金相组织的一种工艺方法 焊接热处理包括预热 后热和焊后热处理 3 2预热preheat焊接开始前 对焊件的全部或局部进行加热的一种焊接热处理工艺 3 3后热postheat焊接工作停止后 立即将焊件加热到一定的温度 300 400 保温一定的时间 2小时 4小时 使焊件缓慢冷却下来 以加速氢的逸出的一种焊接热处理工艺 3 4焊后热处理postweldheattreatment焊接工作完成后 将焊件加热到一定的温度 材料的相变温度Ac1以下 保温一定的时间 使焊件缓慢冷却下来 以改善焊接接头的金相组织和性能或消除残余应力的一种焊接热处理工艺 这是高温回火 目的是为了稳定组织 降低焊接接头的残余应力 要求制订焊接热处理工艺规范的技术人员应该掌握材料的相变温度Ac1P91钢的进口焊接材料熔敷金属的相变温度Ac1偏低现象 奥氏体钢焊后热处理介绍 1 固溶处理与稳定化处理固溶处理工艺为 1050 1100 按1 2min mm进行保温 然后快速冷却 以保证将合金元素及碳化物等完全固定在晶粒中得到的奥氏体组织状态 冷却多采用水冷 稳定化处理仅用于含TI Nb的18 8型奥氏体不锈钢 其工艺为 850 900 保温2 4h 然后空冷 2 去应力处理对奥氏体钢 一般不进行焊后去应力热处理 若有特殊要求时 当以提高屈服强度和疲劳强度为主时 进行较低温度的去应力热处理 一般300 350 保温1 2h 对不含Ti 或Nb的18 8不锈钢 不应超过450 以免引起晶间腐蚀 当以消除对应力腐蚀敏感性为主时 一般850 880 2 3min mm 对不含Ti 或Nb的18 8不锈钢应水冷到540 后再空冷 对含Ti 或Nb的18 8不锈钢 可直接空冷 第四章一般规定 4 1人员4 1 1焊接热处理人员应该经过专门的培训 取得资格证书 没有取得资格证书的人员只能从事辅助性的焊接热处理工作 不能单独作业或对焊接热处理结果进行评价 焊接热处理人员包括热处理技术人员和热处理工 4 1 2热处理技术人员的职责是 a 应熟悉相关规程 熟练掌握 严格执行本规程 组织热处理人员的业务学习 b 负责编制焊接热处理施工方案 作业指导书等技术文件 c 指导并监督热处理工的工作 d 收集 汇总 整理焊接热处理资料 考虑到目前电力行业的具体情况 对那些暂时没有取得热处理技术人员资格证的单位 其相应工作可由焊接技术人员代行职责 4 1 3热处理工的职责是 a 执行本规程 按焊接热处理施工方案 作业指导书 工艺卡进行施工 b 记录热处理操作过程 c 在热处理后进行自检 没有对具体的资格内容提出具体要求 一般来说 热处理技术人员和热处理工应参加国家或其授权机构组织的培训 考核 4 2安全要求4 2 1焊接热处理作业时应穿戴必要的劳动防护用品 注意防止烫伤 触电 4 2 2应遵守施工现场对电器设备 易燃易爆物品的安全规定 工作场所应放置足够数量的灭火器材并设置高温 有电等警示牌 4 2 3采用电加热时 至少应有两人值班 采用中频感应加热时 控制室应采取屏蔽措施 拆装热处理加热装置之前必须确认已切断电源 焊接热处理工作完毕应检查现场 确认无引起火灾的危险后方可离开 4 2 4作业过程中 应对含苯电容采取措施防止苯污染 4 2 4保温材料的性能应满足工艺及环保要求 产品质量应符合GB T16400 1996 绝热用硅酸铝棉及其制品 的要求 对焊接热处理安全工作的一般规定 对有ISO14000 OHSAS18000要求的场合 这一要求更为严格和重要 第五章焊接热处理加热方法与设备 5 1加热方法5 1 1焊接热处理常用的加热方法有电加热 如电阻炉加热 柔性陶瓷电阻加热 远红外电加热 工频感应加热 中频感应加热 和火焰加热 如氧 乙炔 高压煤油 天然气 液化石油气等 柔性陶瓷电阻加热器 是指带柔性陶瓷护套的电阻加热器 现场用于焊接预热或焊后热处理的所谓的 远红外电加热 其主要的 热 产生于电阻 依靠热辐射和热对流使热作用于工件 而不是靠远红外区的能量对工件进行加热的 市场上销售的真正的远红外加热器由于其加热能力有限 在焊接热处理工作中至多只能用于预热 5 1 2中频感应加热宜用于对厚度小于或等于30mm的焊件进行加热 由于中频感应加热时的集肤效应 会在工件厚度方向上引起温度不均匀 因而对工件厚度进行限制 30mm以下 5 2加热设备5 2 1应满足工艺要求 参数调节灵活 方便 通用性好 运行稳定 可靠 并满足安全要求 规定热处理设备的一般要求 特别强调热处理设备要参数调节灵活 通用性好 实际上希望设备生产厂家能够统一设备生产标准 配件互换性好 5 2 2设备的控温精度应在 5 以内 对计算机温度控制系统 其显示温度应以自动记录仪的温度显示为准进行调整 计算机打印的焊接热处理记录曲线与标准记录纸对照 其背景表格的读数误差不大于0 5 自动记录仪 指自动平衡电子电位差计 有冷端温度自动补偿装置 而计算机显示器一般都没有 不能准确地显示实际的热处理温度 因而其温度显示的调整应以记录仪为准 5 2 3焊接热处理所使用的计量器具必须经过校验 并在有效期内使用 维修后的计量器具 必须重新校验 5 3 1电阻炉加热设备的基本要求是 a 电热元件应合理布置 炉内有效加热区的范围应符合GB9452 1988的要求 b 工作温度应满足热处理工艺的要求 有效加热区的温度不均匀性应 20 GB9452按加热炉有效加热区温度均匀性的要求 分为五类 类别越高 对设备要求越低 本标准控制和记录精度按 类设备要求 5 3 2柔性陶瓷电阻加热设备的基本要求是 a 加热器的技术要求应符合附录A的规定 b 当同炉使用多根 片 加热器时 其电阻值的偏差值应不超过5 5 3 3感应加热设备的基本要求是 a 根据焊件的几何形状来确定感应线圈的形状 对管座 接管进行感应加热时 应避免尖角效应 b 感应线圈应采取绝缘措施 c 输出功率和频率必须能满足工作要求 输出功率误差应不超过 5 宣贯资料对中频感应器的设计要求做了介绍 目前现场应用较少 如使用时 可以从本资料中查到各种线圈功率 形状等 汇流接线板 水冷却系统等设计要求 5 3 4火焰加热设备的基本要求是 当使用氧 乙炔加热时 应采用瓶装气体 在乙炔气瓶上应装设逆止阀 防止回火 火焰加热器 环向或回旋式 的应用简要介绍 第六章焊接热处理工艺 6 1评定6 1 1焊接热处理工艺必须按照SD340 1989的规定 在相应的焊接工艺评定工作中进行评定 6 1 2实际采用的焊接热处理工艺应与所评定的内容一致 焊接热处理工艺的评定应该在焊接工艺评定时同时进行 本标准只要求实际采用的热处理工艺 特别是热处理加热方法 应与评定内容相一致 6 2预热6 2 1预热方式6 2 1 1预热方式分为局部预热和整体预热 6 2 1 2电加热适用于整体预热和局部预热 火焰加热适用于现场局部预热 6 2 1 3当管子外径大于219mm或壁厚大于等于20mm时 应采用电加热进行预热 预热升温速度应符合6 4 4的要求 预热宽度从对口中心开始 每侧不少于焊件厚度的3倍 且不小于100mm 对有淬硬倾向的钢 按IIW规定 当HV为350时 即认为有淬硬倾向 进行焊前预热是防止焊接冷裂纹的有效手段 6 2 2预热温度6 2 2 1确定焊件的预热温度时 应综合考虑以下几个因素 a 钢材的焊接性 b 焊件厚度 接头型式 c 环境温度 d 焊接材料的潜在含氢量和结构拘束度 e 异种钢焊接时 预热温度的选择应根据合金成分高的一侧或焊接性差的一侧进行选择 6 2 2 2常用钢的预热温度见附录B 预热温度可以理解为 初始的层间温度 因此 只要有层间温度要求的 一般应以层间温度的下限值作为预热温度值 施工条件比较复杂 实际工程中一般采用比理论计算更高的预热温度 对于一般马氏体钢而言 其预热温度在材料的Ms点附近 过去都讲偏上一点 施工中 为了避免焊接热输入过大 造成焊缝组织粗大 并可能出现魏氏组织 导致焊缝冲击韧性性变差等 要求其层间温度不能超过350 对非马氏体钢而言 则主要考虑焊件的厚度和结构的拘束度 然而 随着新型耐热钢的出现也开始出现例外 例如新型耐热钢 T91 P91钢的预热温度是 250 300 T91 P91钢的Ms点为370 原因是要求有一定的过冷度 以利于马氏体的形成 现在国际上还有很多新型耐热钢 T P92 T P122等 都是这种要求 6 2 3重新焊接按要求应该预热的焊件重新焊接时应重新预热 如发生焊接中断 ASME规范要求 必须同时满足下列条件 1 至少25 的焊缝已焊满 2 对Cr 3 的材料 焊缝应缓慢冷却到室温 对Cr 3 的材料 应在焊接中断后 立即进行后热处理 3 重新焊接前应按要求重新预热 可见 预热只是其中的一个要求 并不是说只要满足预热要求就可随意中断焊接过程了 因此 需要预热的焊件重新焊接时必须重新预热 6 3后热6 3 1有冷裂纹倾向的焊件 当焊接工作停止后 若不能立即进行焊后热处理 应进行后热 其加热宽度应不小于预热时的宽度 6 3 2对马氏体型钢 如F12钢或P91钢等 的焊接 如要进行后热 应在马氏体转变结束后进行 马氏体钢 在焊后均需要将焊件冷却到 90 150 的范围 并保温一定的时间 让其进行马氏体转变 否则 马氏体转变进行不彻底 将严重影响焊接接头的性能 特别是焊接接头的冲击韧性 6 4焊后热处理6 4 1当符合DL5007 1992中5 0 20 3条 6 0 2条DL T752 2001中7 1 7 3条规定 或其他规程 工艺文件有要求时 应进行焊后热处理 本条是基本原则 对于焊件其焊后热处理的温度必须考虑母材和焊缝熔敷金属的相变温度Ac1 本节并没有确定读者必须要这么做 这是因为主干标准当时没有规定相应的要求 本标准只能提供一个原则特别注意 对T91 P91等新钢种按本标准的附录B C确定热处理工艺时 要满足下述的两个条件 1 以生产厂推荐的工艺为基本依据 2 经焊接工艺评定确定目前进口的P91钢焊接材料中 不同厂商的材料其熔敷金属Ac1温度不同 温度范围为768 810 标准中引用的两个标准内容 DL5007 1992 5 0 20 3需进行热处理的焊接接头 返修后应重做热处理 6 0 2下列焊接接头焊后应进行热处理 6 0 2 1壁厚 30mm的碳素钢管子与管件 6 0 2 2壁厚 32mm的碳素钢容器 6 0 2 3壁厚 28mm的普通低合金钢容器 6 0 2 4耐热钢管子与管件 第6 0 3条规定的内容除外 6 0 2 5经焊接工艺评定需做热处理的焊件 DL T752 2001 7 1对壁厚小于6mm的AB AP组焊接接头一般不需焊后热处理 对AM及壁厚大于等于6mm的AB AP组焊接接头的焊后热处理应按非奥氏体侧材料的热处理工艺要求进行操作 7 3对壁厚大于6mm的B类异种钢焊接接头 应进行热处理 其热处理温度不超过低合金钢侧材料的相变温度Ac1 若采用其他规程时 应考虑其他规程对热处理的要求 6 4 2焊后热处理温度选择应按下述原则综合考虑 a 不能超过Ac1 一般应在Ac1以下30 50 b 对调质钢 应低于调质处理时回火温度 c 对异种钢 按合金成分低一侧钢材的Ac1选择 6 4 3常用钢的焊后热处理温度与恒温时间见附录C 6 4 4升 降温速度应按下述原则控制 6 4 4 1对承压管道和受压元件 焊接热处理升 降温速度为 6250 小时 取焊件mm厚度值 且不大于300 小时 降温时 300 以下可不控制 6 4 4 2对主管与接管的焊件 如管座 应按主管的壁厚计算焊接热处理的升 降温速度 对返修焊件其恒温时间按焊件的名义厚度计算 计算方法见附录C 对返修焊件 考虑到焊件的实际情况 引进了 名义厚度 计算升降温速度 对返修焊件 考虑到焊件的实际情况 引进了 名义厚度 计算升降温速度 6 4 5在制定焊后热处理工艺时 应考虑下列因素 a 对有再热裂纹倾向的钢种 焊后热处理温度应避开敏感温区 升 降温时 应尽快通过温度敏感区 且避免在此温度区间停留 b 对有第二类回火脆性的钢种 焊后热处理应采用快速冷却的方式 c 冷拉焊接接头所用的加载工具 必须待焊接热处理完毕后 方可拆除 第二类回火脆性是指 在450 550 或更高至650 左右温度回火时 钢材出现的脆性 又称为高温回火脆性 第七章热处理工艺措施 7 1温度测量7 1 1根据加热方法 可以选用接触法或非接触法测定焊件温度 柔性陶瓷电阻加热 远红外电加热 电阻炉加热一般采用接触法测温 感应加热可以采用接触法测温 也可采用非接触法测温 火焰加热一般采用非接触法测温 7 1 2接触法测温一般采用热电偶 测温笔 接触式表面温度计等 非接触法测温一般采用红外测温仪 7 1 3热电偶测温应按如下要求 a 应根据热处理的温度和仪表的型号选择热电偶 宜选用防水型的铠装热电偶 热电偶的直径与长度应根据焊件的大小 加热宽度 固定方法选用 b 热电偶的安装位置 应以保证测温准确可靠 有代表性为原则 对于管径大于或等于273mm的管道 测温点应在焊缝中心按圆周对称布置 且不少于两点 水平管道 测温点应上下对称布置 分区控温时 热电偶的布置应与加热装置相对应 当用一个热电偶同时控制多个焊件时 该热电偶应布置在有代表性的焊接接头上 c 采用柔性陶瓷电阻加热进行预热时 热电偶应布置在加热区以内 同时 还应使用其他方法检测坡口处的温度 d 热电偶固定采用储能压焊的方法 安装时必须保证热电偶的热端与焊件接触良好 热处理结束后应将点焊处打磨干净 热电偶的固定方法主要有储能点焊 不锈钢片焊压 螺母焊压 短铁丝焊压 铁丝捆扎等 本标准推荐采用储能点焊热电偶的方式固定热电偶 其他方法也可以采用 必须注意 对易淬火钢 采用任何焊压方式都是不允许的 e 在安装热电偶时 应注意以下几点 1 感应加热时 热电偶的引出方向应与感应线圈相垂直 2 热电偶冷端温度不稳定时 必须使用补偿导线 必要时应采取补偿措施 热电偶与补偿导线的型号 极性必须相匹配 7 2加热范围与加热装置的安装7 2 1加热范围7 2 1 1对承压管道及其返修焊件的加热 宜采用整圈加热的方法 加热宽度从焊缝中心算起 每侧不小于管子壁厚的3倍 且不小于60mm 同时应采取措施降低周向和径向的温差 必须至少有1 1 5倍壁厚的均温宽度 方可保证工件均匀热透 所以 均温宽度靠一定的加热宽度来满足 7 2 1 2主管 或壳体 与接管的加热 宜采用环形加热的方法 加热宽度应不小于两者中较大厚度的3倍 7 2 2柔性陶瓷电阻加热器的安装7 2 2 1安装加热器时 应将焊件表面的焊瘤 焊渣 飞溅清理干净 使加热器与焊件表面贴紧 必要时 应制作专用的夹具 加热器的布置宽度至少应比要求的加热宽度每侧多出60mm 7 2 2 2当用绳形加热器对管道进行预热时 坡口两侧布置的加热器应对称 加热器的缠绕圈数 缠绕密度应尽可能相同 缠绕方向应相反 7 2 2 3对水平放置的直径大于273mm的管道或大型部件进行焊后热处理时 宜分区控制温度 7 2 2 4用一个测温点同时控制多个焊接接头加热时 各焊接接头加热器的布置方式应相同 且保温层宽度和厚度也应尽可能相同 7 2 3感应线圈的安装感应线圈安装时 应避免匝间短路 且应避免剩磁 7 3温差控制与保温7 3 1焊接热处理恒温过程中 对承压管道 在加热范围内任意两点间的温差应小于50 对压力容器 在加热范围内最大温差不宜大于65 7 3 2焊接热处理的保温宽度从焊缝坡口边缘算起 每侧不得少于管子壁厚的5倍 且应比加热器的安装宽度每侧增加不少于100mm 7 3 3焊接热处理的保温厚度以40 60mm为宜 感应加热时 可适当减小保温厚度 对水平管道 可以通过改变保温层厚度来减小管道上下部分的温差 7 4火焰加热工艺措施7 4 1用火焰加热进行热处理时 应根据焊件大小选择喷嘴型号与数量 当使用多个喷嘴时 应对称布置 均匀加热 7 4 2火焰焰心至工件的距离应在10mm以上 喷嘴的移动速度要稳定 不得在一个位置长期停留 火焰加热时 应注意控制火焰的燃烧状况 防止金属的氧化或增碳 7 4 3火焰加热应以焊缝为中心 加热宽度为焊缝两侧各外延不少于50mm 火焰加热的恒温时间按每毫米焊件厚度保温1分钟计算 加热完毕 应立即使用干燥的保温材料进行保温 第八章质量检查与技术文件 8 1质量检查8 1 1焊接热处理升温前应进行下列核查 a 加热及测温设备 器具是否符合工艺要求 b 加热装置的布置 温度控制分区是否合理 c 加热范围是否符合标准或规范要求 保温层的宽度 厚度是否合适