专利名称：不等规格管道焊接接头焊后热处理方法
技术领域：
本发明涉及一种不等规格管道焊接接头焊后热处理方法，其适于工业管道或公用管道中材质为钢材的同种钢或异种钢的焊接接头的焊后热处理。
背景技术：
焊后热处理(PWHT)是为消除焊接接头残余应力、改善焊接接头的组织和性能而进行的一种热处理，其一般工艺流程为安装热电偶一布置加热装置一包裹保温棉一设定热处理参数一进行热处理一焊后检验。工程上有一类管道焊接接头，其由规格不同或者材料与规格均不相同的两个管道焊接而成。传统上在焊缝两端布置等功率加热装置对这类管道焊接接头进行热处理，由于焊缝两端传热条件的差异，加热区域最高温度不一定位于焊缝上，而是向传热量小的方向偏移，偏移量与偏移的最高温度受材料、工艺与接头结构等因素的强烈影响，当焊缝温度在设定温度时，偏移达到的最高温度可能超过材料相变点温度。焊后热处理的温度分布特性及最高温度，对于接头的性能有重要影响温度分布不合理，热处理后接头仍将存在较大残余应力，对接头使用性能与寿命产生不利影响；热处理温度过低，不能取得焊后热处理的效果；热处理温度超过材料相变点温度，将使接头发生再结晶，对接头性能造成严重损伤，甚至直接导致接头报废。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种改进的不等规格管道焊接接头焊后热处理方法。为解决以上技术问题，本发明采取如下技术方案一种不等规格管道焊接接头焊后热处理方法，所述的不等规格管道焊接接头包括横截面积不等或横截面积相等但材质不同的两个管道以及连接所述两个管道的焊缝，其中，进行热处理时，对焊接接头的传热量较大的一端进行加热功率补偿以使得加热区域的最高温度点位于所述焊缝处。根据本发明的进一步方案所述两个管道的内径、外径中的至少一个是不相等的。 所述的焊接接头可以为同种钢焊接接头(两管道材料相同)或异种钢焊接接头(两管道材料不同)。优选地，进行热处理时，对所述焊接接头的传热量较大的一端进行加热功率补偿以使得加热区域的最高温度点位于所述焊缝宽度的中心。根据本发明，实现加热区域的最高温度点位于所述焊缝处的一个具体实施方案如下进行焊后热处理时，采取同一加热回路和在焊缝上布置1支热电偶作为加热回路的控温热电偶，其中根据公式(A)对两个管道分别施加加热功率Ql和Q2，
权利要求
1.一种不等规格管道焊接接头焊后热处理方法，所述的不等规格管道焊接接头包括横截面积不等或横截面积相等但材质不同的两个管道以及连接所述两个管道的焊缝，其特征在于进行热处理时，对所述焊接接头的传热量较大的一端进行加热功率补偿以使得加热区域的最高温度点位于所述焊缝处。
2.根据权利要求1所述的不等规格管道焊接接头焊后热处理方法，其特征在于所述两个管道的内径、外径中的至少一个是不相等的。
3.根据权利要求1所述的不等规格管道焊接接头焊后热处理方法，其特征在于所述的焊接接头为同种钢焊接接头或异种钢焊接接头。
4.根据权利要求1所述的不等规格管道焊接接头焊后热处理方法，其特征在于进行热处理时，对所述焊接接头的传热量较大的一端进行加热功率补偿以使得加热区域的最高温度点位于所述焊缝的宽度的中心。
5.根据权利要求1至4中任一项权利要求所述的不等规格管道焊接接头焊后热处理方法，其特征在于采取同一加热回路和在焊缝上布置1支热电偶作为加热回路的控温热电偶，其中根据公式(A)对两个管道分别施加加热功率Ql和Q2，Ql rw、Sl9U1 = (1 ±10%)·--(A)Q2S2*L2 .................................公式㈧中，Sl和S2分别表示两个管道的横截面积；Ll和L2分别表示两个管道上以焊缝宽度的中心为起点开始计算的加热宽度。
6.根据权利要求5所述的不等规格管道焊接接头焊后热处理方法，其特征在于进行热处理时，使两个管道的加热宽度Ll和L2相等。
7.根据权利要求5所述的不等规格管道焊接接头焊后热处理方法，其特征在于采取缠绕在焊接接头外的柔性加热绳作为加热元件，两管道上缠绕的加热绳的长度之比与两管道的加热功率Ql和Q2的比值一致。
8.根据权利要求5所述的不等规格管道焊接接头焊后热处理方法，其特征在于所述方法具体包括如下步骤(1)、安装热电偶在焊缝上安装1支热电偶，作为加热元件的控温热电偶；O)、布置加热元件选择柔性加热绳作为加热元件，在以焊缝宽度中心为起点的宽度为Ll的范围内的一侧管道上和以焊缝宽度中心为起点的宽度为L2的范围内的另一侧管道上缠绕加热绳，分布在两管道上的加热绳的长度之比与两管道的加热功率Ql和Q2的比值一致；(3)、包裹保温棉在加热绳覆盖区域以及距离加热绳的至少300mm范围内的两管道上覆盖保温棉；G)、将两管道端口封堵；(5)、设定热处理工艺曲线，进行焊后热处理。
9.根据权利要求1至4中任一项权利要求所述的不等规格管道焊接接头焊后热处理方法，其特征在于采取二个加热回路来分别对两个管道进行加热，且在焊缝上布置2支热电偶，分别作为所述二个加热回路的控温热电偶，进行热处理时，控制所述2支热电偶在同一时刻的温度差在10°C及以内。
10.根据权利要求9所述的不等规格管道焊接接头焊后热处理方法，其特征在于所述方法具体包括如下步骤(1)、安装热电偶在焊缝上安装2支热电偶，分别作为两个加热元件的控温热电偶；(2)、布置加热元件在焊缝两侧的管道上分别布置加热元件；(3)、设定焊后热处理工艺曲线设定所述2支热电偶的控温曲线，同一时刻两支热电偶的温度差在10°C以内；G)、包裹保温棉在加热元件覆盖区域以及距离加热绳的至少300mm范围内的两管道上覆盖保温棉；(5)、将两管道端口封堵；(6)、根据设定的热处理工艺曲线，进行焊后热处理。
全文摘要
本发明公开了一种不等规格管道焊接接头焊后热处理方法，所述的不等规格管道焊接接头包括横截面积不等或横截面积相等但材质不同的两个管道以及连接所述两个管道的焊缝，其中，进行热处理时，对焊接接头的传热量较大的一端进行加热功率补偿以使得加热区域的最高温度点位于所述焊缝处。本发明方法根据焊缝两端的不同规格管道的不同传热条件来设置相应的加热条件，有效避免了加热区域最高温度点偏离焊缝，克服了传统焊后热处理工艺对接头性能的不利影响，满足焊后热处理技术要求。
文档编号C21D9/50GK102409153SQ20111035808
公开日2012年4月11日 申请日期2011年11月14日 优先权日2011年11月14日
发明者孙志强, 陈忠兵 申请人:中国广东核电集团有限公司, 苏州热工研究院有限公司