一种管道焊口的中频感应热处理工艺的制作方法

文档序号:15039070发布日期:2018-07-27 20:59阅读:371来源:国知局

本发明属于管道焊口热处理技术领域,具体涉及一种管道焊口的中频感应热处理工艺。



背景技术:

目前,针对管道焊口热处理工艺仍以电阻加热工艺为主。电阻加热工艺在热处理操作和质量方面,存在诸多问题。首先,电阻加热工艺在热处理操作方面,焊口绑扎过程复杂,若绑扎不合理,易造成热处理质量问题;其次,热处理质量方面,采用电阻加热热处理工艺时,不但焊口受热不均匀,而且焊口内外壁温差大,对热处理质量产生不利影响;最后,从节能环保方面考虑,采用电阻加热工艺时,保温棉使用较多,极易污染环境,同时生产投入成本较多。中频感应加热工艺具有诸多优点。首先,中频感应加热工艺在操作方面,焊口绑扎过程相对简单;其次,热处理质量方面,中频感应加热均匀,且焊口内外壁温差低,热处理质量良好;最后,从节能环保方面考虑,采用中频感应热处理工艺,节能环保,极大的节约了企业生产投资成本,经济效益良好。尽管中频感应热处理工艺有很多优点,若操作不当,将会严重影响焊口热处理质量和焊口各项性能,增大运行风险。



技术实现要素:

为克服上述现有技术的不足,本发明的目的是提供一种管道焊口的中频感应热处理工艺,具有工艺经济效益良好,操作简单,生产效率高和节能环保等特点。

为实现上述目的,本发明采用的技术方案是:一种管道焊口的中频感应热处理工艺,包括以下步骤:

步骤1,备好待需要热处理的焊口,具体做法:根据管道规格和加热宽度计算外径/壁厚值、加热宽度值、焊口加热功率值,确定感应线圈圈数量,根据线圈直径确定线圈间距;

步骤2,固定热电偶,具体做法是:在保温宽度以外的远端处用铁丝包扎固定热电偶一只,将热电偶和焊口用绷带一同固定绑扎;

步骤3,焊口绑扎,具体做法:用硬质保温棉将热电偶和焊口一同包裹,用绷带固定绑扎,硬质保温棉厚度为60mm;

步骤4,缠绕感应线圈,具体做法:将感应线圈均匀缠绕在保温棉外部,调整好感应线圈间距;

步骤5,输入热处理工艺参数,具体做法是,在中频加热装置上设置的工艺参数包括:恒温温度为720-740℃、升温速度≤6250/(壁厚值-10)且最大值不超过150℃/h、降温速度≤6250/壁厚值且最大值不超过150℃/h、恒温时间3-5min/mm,直流电流值100-150a,频率1400-1800hz之间;

步骤6,启动感应加热装置,具体做法是:确定热处理工艺参数准确无误后启动装置,;

步骤7,将焊口缓冷至室温,具体做法是:热处理温度降低至300℃时,应保持焊口缓冷状态,直到温度降低至室温时拆除外层线圈和保温棉。

步骤1所述的加热功率值与管道规格和加热系数有关,外径/壁厚值≤7.5,加热系数为0.75≤加热系数≤1.0;7.5<外径/壁厚值≤15时,加热系数为1.0<加热系数≤1.3;15<外径/壁厚值≤20时,加热系数为1.3<加热系数≤1.6;外径/壁厚值>20时,加热系数为1.6<加热系数≤2.0;加热功率计算方法为管道外径×管道壁厚×加热系数。步骤1所述的加热宽度与管道外径/壁厚值有关,外径/壁厚值≤15时,加热宽度为管道壁厚的4.5~6.0倍;外径/壁厚值>15时,加热宽度为管道壁厚的6.0~9.0倍。步骤1所述的线圈圈数与管道外径/壁厚值有关,外径/壁厚值≤15时,线圈圈数为3×管道壁厚/线圈直径;外径/壁厚值>15时,线圈圈数为4.5×管道壁厚/线圈直径;根据上述计算方法,管道规格、焊口加热功率和与之对应最低感应线圈圈数之间的换算关系为:外径/壁厚值≤7.5时,加热功率<20000w,最低感应线圈圈数≥8圈;20000w≤加热功率<30000w,最低感应线圈≥10圈;30000w≤加热功率<40000w,最低感应线圈≥12圈;40000w≤加热功率<50000w,最低感应线圈≥13圈;50000w≤加热功率<60000w,最低感应线圈≥14圈;60000w≤加热功率<70000w,最低感应线圈≥16圈;70000w≤加热功率<80000w,最低感应线圈≥17圈;7.5<外径/壁厚值≤15时,加热功率<60000w,最低感应线圈圈数≥8圈;60000w≤加热功率<70000w,最低感应线圈≥9圈;70000w≤加热功率<80000w,最低感应线圈≥10圈;15<外径/壁厚值≤20时,加热功率<70000w,最低感应线圈圈数≥9圈;70000w≤加热功率<80000w,最低感应线圈≥10圈;80000w≤加热功率<90000w,最低感应线圈≥11圈;外径/壁厚值>20时,加热功率<100000w,最低感应线圈圈数≥9圈。步骤1所述的线圈间距为线圈直径的2/3~6/5倍。

本发明的有益效果是:

1)热处理质量良好,可将p91焊缝硬度值控制在210-250hb之间。

2)对p91母材损伤小,热处理前后,p91母材硬度值变化不大。

3)不但热处理质量良好,而且p91焊缝硬度值分布均匀,p91焊缝处任意两点之间的硬度值偏差量最大不超过20hb。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步详细说明。

实施例1

一种管道焊口的中频感应热处理工艺,包括以下步骤:

步骤1,备好待需要热处理的焊口(材质p91ф273×45),具体做法:根据管道规格和加热宽度计算外径/壁厚值为6.1、加热宽度值202.5mm、加热系数0.75,焊口加热功率值9213.75w,确定感应线圈圈数量为9圈,满足最低感应线圈圈数≥8圈的要求,线圈直径15.0mm,线圈间距为10.0mm;

步骤2,固定热电偶,具体做法是:在保温宽度以外的远端处用铁丝包扎固定热电偶一只,将热电偶和焊口用绷带一同固定绑扎;

步骤3,焊口绑扎,具体做法:用硬质保温棉将热电偶和焊口一同包裹,用绷带固定绑扎,硬质保温棉厚度为60mm;

步骤4,缠绕感应线圈,具体做法:将感应线圈均匀缠绕在保温棉外部,调整好感应线圈间距;

步骤5,输入热处理工艺参数,具体做法是,在中频加热装置上设置的工艺参数包括:恒温温度720℃、升温速度150℃/h、降温速度138.89℃/h、恒温时间5min/mm,直流电流值100a,频率1600hz;

步骤6,启动感应加热装置,具体做法是:确定热处理工艺参数准确无误后启动装置;

步骤7,将焊口缓冷至室温,及时进行理化检验和无损检测,具体做法是:热处理温度降低至300℃时,应保持焊口缓冷状态,直到温度降低至室温时拆除外层线圈和保温棉,及时对中频感应热处理后的管道焊口进行硬度值检测、金相检测和超声波检测。无损检测良好,未发现焊接缺陷。热处理前母材硬度值在200-210hb之间,平均硬度值为206hb,热处理后母材硬度值在200-210hb之间,平均硬度值为205hb。热处理后,焊缝硬度值最小值为232hb,焊缝最大硬度值为246hb,平均值240hb,上述硬度值均在185-270hb之间,符合规范要求,硬度值合格。焊缝金相组织为回火马氏体/回火索氏体组织,金相组织中未发现δ-铁素体,符合规范要求,金相组织合格。

实施例2

一种管道焊口的中频感应热处理工艺,包括以下步骤:

步骤1,备好待需要热处理的焊口,材质p91,ф273×45表示管径与管壁厚度,具体做法:根据管道规格和加热宽度计算外径/壁厚值为6.1、加热宽度值270mm、加热系数0.88,焊口加热功率值10810.8w,确定感应线圈圈数量为9圈,满足最低感应线圈圈数≥8圈的要求,线圈直径15.0mm,线圈间距为15.0mm;

步骤2,固定热电偶,具体做法是:在保温宽度以外的远端处用铁丝包扎固定热电偶一只,将热电偶和焊口用绷带一同固定绑扎;

步骤3,焊口绑扎,具体做法:用硬质保温棉将热电偶和焊口一同包裹,用绷带固定绑扎,硬质保温棉厚度为60mm;

步骤4,缠绕感应线圈,具体做法:将感应线圈均匀缠绕在保温棉外部,调整好感应线圈间距;

步骤5,输入热处理工艺参数,具体做法是,在中频加热装置上设置的工艺参数包括:恒温温度725℃、升温速度150℃/h、降温速度138℃/h、恒温时间4min/mm,直流电流值120a,频率1400hz;

步骤6,启动感应加热装置,具体做法是:确定热处理工艺参数准确无误后启动装置;

步骤7,将焊口缓冷至室温,及时进行理化检验和无损检测,具体做法是:热处理温度降低至300℃时,应保持焊口缓冷状态,直到温度降低至室温时拆除外层线圈和保温棉,及时对中频感应热处理后的管道焊口进行硬度值检测、金相检测和超声波检测等。无损检测良好,未发现焊接缺陷。热处理前母材硬度值在190-200hb之间,平均硬度值为196hb,热处理后母材硬度值在190-200hb之间,平均硬度值为194hb。热处理后,焊缝硬度值最小值为218hb,焊缝最大硬度值为233hb,平均值225hb,上述硬度值均在185-270hb之间,符合规范要求,硬度值合格。焊缝金相组织为回火马氏体/回火索氏体组织,金相组织中未发现δ-铁素体,符合规范要求,金相组织合格。

实施例3

一种管道焊口的中频感应热处理工艺,包括以下步骤:

步骤1,备好待需要热处理的焊口,材质p91,ф345×60,具体做法:根据管道规格和加热宽度计算外径/壁厚值为5.75、加热宽度值318mm、加热系数1.0,焊口加热功率值20700w,确定感应线圈圈数量为12圈,满足最低感应线圈圈数≥10圈的要求,线圈直径15.0mm,线圈间距为18.0mm;

步骤2,固定热电偶,具体做法是:在保温宽度以外的远端处用铁丝包扎固定热电偶一只,将热电偶和焊口用绷带一同固定绑扎;

步骤3,焊口绑扎,具体做法:用硬质保温棉将热电偶和焊口一同包裹,用绷带固定绑扎,硬质保温棉厚度为60mm;

步骤4,缠绕感应线圈,具体做法:将感应线圈均匀缠绕在保温棉外部,调整好感应线圈间距;

步骤5,输入热处理工艺参数,具体做法是,在中频加热装置上设置的工艺参数包括:恒温温度730℃、升温速度125℃/h、降温速度104.17℃/h、恒温时间3min/mm,直流电流值100a,频率1800hz;

步骤6,启动感应加热装置,具体做法是:确定热处理工艺参数准确无误后启动装置;

步骤7,将焊口缓冷至室温,及时进行理化检验和无损检测,具体做法是:热处理温度降低至300℃时,应保持焊口缓冷状态,直到温度降低至室温时拆除外层线圈和保温棉,及时对中频感应热处理后的管道焊口进行硬度值检测、金相检测和超声波检测。无损检测良好,未发现焊接缺陷。热处理前母材硬度值在200-210hb之间,平均硬度值为205hb,热处理后母材硬度值在200-210hb之间,平均硬度值为204hb。焊缝硬度值最小值为212hb,焊缝最大硬度值为224hb,平均值218hb,上述硬度值均在185-270hb之间,符合规范要求,硬度值合格。焊缝金相组织为回火马氏体/回火索氏体组织,金相组织中未发现δ-铁素体,符合规范要求,金相组织合格。

实施例4

一种管道焊口的中频感应热处理工艺,包括以下步骤:

步骤1,备好待需要热处理的焊口(材质p91ф536×48),具体做法:根据管道规格和加热宽度计算外径/壁厚值为11.2、加热宽度值216mm、加热系数1.1,焊口加热功率值28300.8w,确定感应线圈圈数量为10圈,满足最低感应线圈圈数≥8圈的要求,线圈直径15.0mm,线圈间距10.0mm;

步骤2,固定热电偶,具体做法是:在保温宽度以外的远端处用铁丝包扎固定热电偶一只,将热电偶和焊口用绷带一同固定绑扎;

步骤3,焊口绑扎,具体做法:用硬质保温棉将热电偶和焊口一同包裹,用绷带固定绑扎,硬质保温棉厚度为60mm;

步骤4,缠绕感应线圈,具体做法:将感应线圈均匀缠绕在保温棉外部,调整好感应线圈间距;

步骤5,输入热处理工艺参数,具体做法是,在中频加热装置上设置的工艺参数包括:恒温温度725℃、升温速度150℃/h、降温速度130℃/h、恒温时间4min/mm,直流电流值100a,频率1800hz;

步骤6,启动感应加热装置,具体做法是:确定热处理工艺参数准确无误后启动装置;

步骤7,将焊口缓冷至室温,及时进行理化检验和无损检测,具体做法是:热处理温度降低至300℃时,应保持焊口缓冷状态,直到温度降低至室温时拆除外层线圈和保温棉,及时对中频感应热处理后的管道焊口进行硬度值检测、金相检测和超声波检测。无损检测良好,未发现焊接缺陷。热处理前母材硬度值在200-210hb之间,平均硬度值为205hb,热处理后母材硬度值在200-210hb之间,平均硬度值为205hb。焊缝硬度值最小值为225hb,焊缝最大硬度值为239hb,平均值233hb,上述硬度值均在185-270hb之间,符合规范要求,硬度值合格。焊缝金相组织为回火马氏体/回火索氏体组织,金相组织中未发现δ-铁素体,符合规范要求,金相组织合格。

实施例5

一种管道焊口的中频感应热处理工艺,包括以下步骤:

步骤1,备好待需要热处理的焊口(材质p91ф536×48),具体做法:根据管道规格和加热宽度计算外径/壁厚值为11.2、加热宽度值249.6mm、加热系数1.2,焊口加热功率值30873.6w,确定感应线圈圈数量为10圈,满足最低感应线圈圈数≥8圈的要求,线圈直径15.0mm,线圈间距15.0mm;

步骤2,固定热电偶,具体做法是:在保温宽度以外的远端处用铁丝包扎固定热电偶一只,将热电偶和焊口用绷带一同固定绑扎;

步骤3,焊口绑扎,具体做法:用硬质保温棉将热电偶和焊口一同包裹,用绷带固定绑扎,硬质保温棉厚度为60mm;

步骤4,缠绕感应线圈,具体做法:将感应线圈均匀缠绕在保温棉外部,调整好感应线圈间距;

步骤5,输入热处理工艺参数,具体做法是,在中频加热装置上设置的工艺参数包括:恒温温度730℃、升温速度150℃/h、降温速度130℃/h、恒温时间3min/mm,直流电流值120a,频率1600hz;

步骤6,启动感应加热装置,具体做法是:确定热处理工艺参数准确无误后启动装置;

步骤7,将焊口缓冷至室温,及时进行理化检验和无损检测,具体做法是:热处理温度降低至300℃时,应保持焊口缓冷状态,直到温度降低至室温时拆除外层线圈和保温棉,及时对中频感应热处理后的管道焊口进行硬度值检测、金相检测和超声波检测。无损检测良好,未发现焊接缺陷。热处理前母材硬度值在190-200hb之间,平均硬度值为198hb,热处理后母材硬度值在190-200hb之间,平均硬度值为196hb。焊缝硬度值最小值为216hb,焊缝最大硬度值为230hb,平均值225hb,上述硬度值均在185-270hb之间,符合规范要求,硬度值合格。焊缝金相组织为回火马氏体/回火索氏体组织,金相组织中未发现δ-铁素体,符合规范要求,金相组织合格。

实施例6

一种管道焊口的中频感应热处理工艺,包括以下步骤:

步骤1,备好待需要热处理的焊口(材质p91ф536×48),具体做法:根据管道规格和加热宽度计算外径/壁厚值为11.2、加热宽度值288mm、加热系数1.3,焊口加热功率值33446.4w,确定感应线圈圈数量为10圈,满足最低感应线圈圈数≥8圈的要求,线圈直径15.0mm,线圈间距18.0mm;

步骤2,固定热电偶,具体做法是:在保温宽度以外的远端处用铁丝包扎固定热电偶一只,将热电偶和焊口用绷带一同固定绑扎;

步骤3,焊口绑扎,具体做法:用硬质保温棉将热电偶和焊口一同包裹,用绷带固定绑扎,硬质保温棉厚度为60mm;

步骤4,缠绕感应线圈,具体做法:将感应线圈均匀缠绕在保温棉外部,调整好线圈间距;

步骤5,输入热处理工艺参数,具体做法是,在中频加热装置上设置的工艺参数包括:恒温温度730℃、升温速度150℃/h、降温速度130℃/h、恒温时间4min/mm,直流电流值150a,频率1400hz;

步骤6,启动感应加热装置,具体做法是:确定热处理工艺参数准确无误后启动装置;

步骤7,将焊口缓冷至室温,及时进行理化检验和无损检测,具体做法是:热处理温度降低至300℃时,应保持焊口缓冷状态,直到温度降低至室温时拆除外层线圈和保温棉,及时对中频感应热处理后的管道焊口进行硬度值检测、金相检测和超声波检测。无损检测良好,未发现焊接缺陷。热处理前母材硬度值在200-210hb之间,平均硬度值为206hb,热处理后母材硬度值在200-210hb之间,平均硬度值为205hb。焊缝硬度值最小值为210hb,焊缝最大硬度值为223hb,平均值216hb,上述硬度值均在185-270hb之间,符合规范要求,硬度值合格。焊缝金相组织为回火马氏体/回火索氏体组织,金相组织中未发现δ-铁素体,符合规范要求,金相组织合格。

实施例7

一种管道焊口的中频感应热处理工艺,包括以下步骤:

步骤1,备好待需要热处理的焊口(材质p91ф728×42),具体做法:根据管道规格和加热宽度计算外径/壁厚值为17.3、加热宽度值256.2mm、加热系数1.4,焊口加热功率值42806.4w,确定感应线圈圈数量为13圈,满足最低感应线圈圈数≥9圈的要求,线圈直径15.0mm,线圈间距10.0mm;

步骤2,固定热电偶,具体做法是:在保温宽度以外的远端处用铁丝包扎固定热电偶一只,将热电偶和焊口用绷带一同固定绑扎;

步骤3,焊口绑扎,具体做法:用硬质保温棉将热电偶和焊口一同包裹,用绷带固定绑扎,硬质保温棉厚度为60mm;

步骤4,缠绕感应线圈,具体做法:将感应线圈均匀缠绕在保温棉外部,调整好感应线圈间距;

步骤5,输入热处理工艺参数,具体做法是,在中频加热装置上设置的工艺参数包括:恒温温度725℃、升温速度150℃/h、降温速度148.81℃/h、恒温时间4min/mm,直流电流值130a,频率1800hz;

步骤6,启动感应加热装置,具体做法是:确定热处理工艺参数准确无误后启动装置;

步骤7,将焊口缓冷至室温,及时进行理化检验和无损检测,具体做法是:热处理温度降低至300℃时,应保持焊口缓冷状态,直到温度降低至室温时拆除外层线圈和保温棉,及时对中频感应热处理后的管道焊口进行硬度值检测、金相检测和超声波检测。热处理前母材硬度值在200-210hb之间,平均硬度值为205hb,热处理后母材硬度值在200-210hb之间,平均硬度值为204hb。无损检测良好,未发现焊接缺陷。焊缝硬度值最小值为235hb,焊缝最大硬度值为248hb,平均值243hb,上述硬度值均在185-270hb之间,符合规范要求,硬度值合格。焊缝金相组织为回火马氏体/回火索氏体组织,金相组织中未发现δ-铁素体,符合规范要求,金相组织合格。

实施例8

一种管道焊口的中频感应热处理工艺,包括以下步骤:

步骤1,备好待需要热处理的焊口,材质p91,ф728×42,具体做法:根据管道规格和加热宽度计算外径/壁厚值为17.3、加热宽度值315mm、加热系数1.5,焊口加热功率值45864w,确定感应线圈圈数量为13圈,满足最低感应线圈圈数≥9圈的要求,线圈直径15.0mm,线圈间距15.0mm;

步骤2,固定热电偶,具体做法是:在保温宽度以外的远端处用铁丝包扎固定热电偶一只,将热电偶和焊口用绷带一同固定绑扎;

步骤3,焊口绑扎,具体做法:用硬质保温棉将热电偶和焊口一同包裹,用绷带固定绑扎,硬质保温棉厚度为60mm;

步骤4,缠绕感应线圈,具体做法:将感应线圈均匀缠绕在保温棉外部,调整好感应线圈间距;

步骤5,输入热处理工艺参数,具体做法是,在中频加热装置上设置的工艺参数包括:恒温温度730℃、升温速度150℃/h、降温速度148℃/h、恒温时间4min/mm,直流电流值150a,频率1400hz;

步骤6,启动感应加热装置,具体做法是:确定热处理工艺参数准确无误后启动装置;

步骤7,将焊口缓冷至室温,及时进行理化检验和无损检测,具体做法是:热处理温度降低至300℃时,应保持焊口缓冷状态,直到温度降低至室温时拆除外层线圈和保温棉,及时对中频感应热处理后的管道焊口进行硬度值检测、金相检测和超声波检测等。无损检测良好,未发现焊接缺陷。热处理前母材硬度值在190-200hb之间,平均硬度值为197hb,热处理后母材硬度值在190-200hb之间,平均硬度值为195hb。焊缝硬度值最小值为228hb,焊缝最大硬度值为240hb,平均值234hb,上述硬度值均在185-270hb之间,符合规范要求,硬度值合格。焊缝金相组织为回火马氏体/回火索氏体组织,金相组织中未发现δ-铁素体,符合规范要求,金相组织合格。

实施例9

一种管道焊口的中频感应热处理工艺,包括以下步骤:

步骤1,备好待需要热处理的焊口,材质p91,ф728×42,具体做法:根据管道规格和加热宽度计算外径/壁厚值为17.3、加热宽度值378mm、加热系数1.6,焊口加热功率值48921.6w,确定感应线圈圈数量为13圈,满足最低感应线圈圈数≥9圈的要求,线圈直径15.0mm,线圈间距18.0mm;

步骤2,固定热电偶,具体做法是:在保温宽度以外的远端处用铁丝包扎固定热电偶一只,将热电偶和焊口用绷带一同固定绑扎;

步骤3,焊口绑扎,具体做法:用硬质保温棉将热电偶和焊口一同包裹,用绷带固定绑扎,硬质保温棉厚度为60mm;

步骤4,缠绕感应线圈,具体做法:将感应线圈均匀缠绕在保温棉外部,调整好感应线圈间距;

步骤5,输入热处理工艺参数,具体做法是,在中频加热装置上设置的工艺参数包括:恒温温度735℃、升温速度150℃/h、降温速度140℃/h、恒温时间3min/mm,直流电流值150a,频率1600hz;

步骤6,启动感应加热装置,具体做法是:确定热处理工艺参数准确无误后启动装置;

步骤7,将焊口缓冷至室温,及时进行理化检验和无损检测,具体做法是:热处理温度降低至300℃时,应保持焊口缓冷状态,直到温度降低至室温时拆除外层线圈和保温棉,及时对中频感应热处理后的管道焊口进行硬度值检测、金相检测和超声波检测。无损检测良好,未发现焊接缺陷。热处理前母材硬度值在200-210hb之间,平均硬度值为206hb,热处理后母材硬度值在200-210hb之间,平均硬度值为204hb。焊缝硬度值最小值为216hb,焊缝最大硬度值为230hb,平均值223hb,上述硬度值均在185-270hb之间,符合规范要求,硬度值合格。焊缝金相组织为回火马氏体/回火索氏体组织,金相组织中未发现δ-铁素体,符合规范要求,金相组织合格。

实施例10

一种管道焊口的中频感应热处理工艺,包括以下步骤:

步骤1,备好待需要热处理的焊口(材质p91ф845×41),具体做法:根据管道规格和加热宽度计算外径/壁厚值为20.6、加热宽度值250.1mm、加热系数1.7,焊口加热功率值58896.5w,确定感应线圈圈数量为12圈,满足最低感应线圈圈数≥9圈的要求,线圈直径15.0mm,线圈间距10.0mm;

步骤2,固定热电偶,具体做法是:在保温宽度以外的远端处用铁丝包扎固定热电偶一只,将热电偶和焊口用绷带一同固定绑扎;

步骤3,焊口绑扎,具体做法:用硬质保温棉将热电偶和焊口一同包裹,用绷带固定绑扎,硬质保温棉厚度为60mm;

步骤4,缠绕感应线圈,具体做法:将感应线圈均匀缠绕在保温棉外部,调整好感应线圈间距;

步骤5,输入热处理工艺参数,具体做法是,在中频加热装置上设置的工艺参数包括:恒温温度740℃、升温速度150℃/h、降温速度150℃/h、恒温时间3min/mm,直流电流值150a,频率1400hz;

步骤6,启动感应加热装置,具体做法是:确定热处理工艺参数准确无误后启动装置;

步骤7,将焊口缓冷至室温,及时进行理化检验和无损检测,具体做法是:热处理温度降低至300℃时,应保持焊口缓冷状态,直到温度降低至室温时拆除外层线圈和保温棉,及时对中频感应热处理后的管道焊口进行硬度值检测、金相检测和超声波检测等。无损检测良好,未发现焊接缺陷。热处理前母材硬度值在200-210hb之间,平均硬度值为206hb,热处理后母材硬度值在200-210hb之间,平均硬度值为204hb。焊缝硬度值最小值为214hb,焊缝最大硬度值为226hb,平均值220hb,上述硬度值均在185-270hb之间,符合规范要求,硬度值合格。焊缝金相组织为回火马氏体/回火索氏体组织,金相组织中未发现δ-铁素体,符合规范要求,金相组织合格。

实施例11

一种管道焊口的中频感应热处理工艺,包括以下步骤:

步骤1,备好待需要热处理的焊口(材质p91ф845×41),具体做法:根据管道规格和加热宽度计算外径/壁厚值为20.6、加热宽度值307.5mm、加热系数1.8,焊口加热功率值62361w,确定感应线圈圈数量为12圈,满足最低感应线圈圈数≥9圈的要求,线圈直径15.0mm,线圈间距15.0mm;

步骤2,固定热电偶,具体做法是:在保温宽度以外的远端处用铁丝包扎固定热电偶一只,将热电偶和焊口用绷带一同固定绑扎;

步骤3,焊口绑扎,具体做法:用硬质保温棉将热电偶和焊口一同包裹,用绷带固定绑扎,硬质保温棉厚度为60mm;

步骤4,缠绕感应线圈,具体做法:将感应线圈均匀缠绕在保温棉外部,调整好线圈间距;

步骤5,输入热处理工艺参数,具体做法是,在中频加热装置上设置的工艺参数包括:恒温温度735℃、升温速度150℃/h、降温速度150℃/h、恒温时间4min/mm,直流电流值130a,频率1800hz;

步骤6,启动感应加热装置,具体做法是:确定热处理工艺参数准确无误后启动装置;

步骤7,将焊口缓冷至室温,及时进行理化检验和无损检测,具体做法是:热处理温度降低至300℃时,应保持焊口缓冷状态,直到温度降低至室温时拆除外层线圈和保温棉,及时对中频感应热处理后的管道焊口进行硬度值检测、金相检测和超声波检测等。无损检测良好,未发现焊接缺陷。热处理前母材硬度值在200-210hb之间,平均硬度值为205hb,热处理后母材硬度值在200-210hb之间,平均硬度值为204hb。焊缝硬度值最小值为224hb,焊缝最大硬度值为239hb,平均值231hb,上述硬度值均在185-270hb之间,符合规范要求,硬度值合格。焊缝金相组织为回火马氏体/回火索氏体组织,金相组织中未发现δ-铁素体,符合规范要求,金相组织合格。

实施例12

一种管道焊口的中频感应热处理工艺,包括以下步骤:

步骤1,备好待需要热处理的焊口,材质p91,ф845×41,具体做法:根据管道规格和加热宽度计算外径/壁厚值为20.6、加热宽度值369mm、加热系数2.0,焊口加热功率值69290w,确定感应线圈圈数量为12圈,满足最低感应线圈圈数≥9圈的要求,线圈直径15.0mm,线圈间距18.0mm;

步骤2,固定热电偶,具体做法是:在保温宽度以外的远端处用铁丝包扎固定热电偶一只,将热电偶和焊口用绷带一同固定绑扎;

步骤3,焊口绑扎,具体做法:用硬质保温棉将热电偶和焊口一同包裹,用绷带固定绑扎,硬质保温棉厚度为60mm;

步骤4,缠绕感应线圈,具体做法:将感应线圈均匀缠绕在保温棉外部,调整好感应线圈间距;

步骤5,输入热处理工艺参数,具体做法是,在中频加热装置上设置的工艺参数包括:恒温温度730℃、升温速度150℃/h、降温速度150℃/h、恒温时间4min/mm,直流电流值150a,频率1600hz;

步骤6,启动感应加热装置,具体做法是:确定热处理工艺参数准确无误后启动装置;

步骤7,将焊口缓冷至室温,及时进行理化检验和无损检测,具体做法是:热处理温度降低至300℃时,应保持焊口缓冷状态,直到温度降低至室温时拆除外层线圈和保温棉,及时对中频感应热处理后的管道焊口进行硬度值检测、金相检测和超声波检测。无损检测良好,未发现焊接缺陷。热处理前母材硬度值在190-200hb之间,平均硬度值为197hb,热处理后母材硬度值在190-200hb之间,平均硬度值为195hb。焊缝硬度值最小值为236hb,焊缝最大硬度值为248hb,平均值242hb,上述硬度值均在185-270hb之间,符合规范要求,硬度值合格。焊缝金相组织为回火马氏体/回火索氏体组织,金相组织中未发现δ-铁素体,符合规范要求,金相组织合格。

加热宽度:加热宽度对热处理质量有较大影响,因此加热宽度以《dl/t819-2010火力发电厂焊接热处理技术规程》要求为依据,结合管道规格与散热情况的关系,对加热宽度进行优化,得出适用于中频感应加热工艺的加热宽度。

对用管道焊口进行中频感应热处理试验的有关数据如下:

1)经热处理试验,综合各工艺参数,得出以下适用的管道焊口热处理工艺中的管道规格、加热系数和加热功率之间的关系(如表1所示)以及管道规格、加热功率和线圈圈数的关系(如表2所示)。

2)中频热处理设备:电源最大功率100000w,电源频率最大量程为3000hz,感应线圈直径为15mm,直流电流最大量程为200a。

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