本发明属于热处理技术领域,具体涉及一种大厚度sa516gr60钢板模拟焊后热处理方法。
背景技术
sa516gr60钢板是美国asme规范使用的低温用钢,由于该钢具有良好的综合力学性能和工艺性能,常用于制造中、低温压力容器,目前,压力容器的发展趋势是大型化和高压化。
由于钢板卷制后需进行焊接处理,焊接接头处力学性能直接影响设备的使用寿命,容器类钢板焊接后为了消除焊接应力及后续过程中设备的返修,一般需要进行模拟焊后热处理,模拟焊后热处理后性能直接反应设备的使用性能,随着近年来使用的钢板厚度呈增加趋势,为保证模拟焊后钢板的力学性能,造成钢板的生产难度增加。
虽然国内对钢板的模拟焊后热处理进行了研究,但是针对模拟焊后过程中温控加热、保持温度及温控冷却要求严格的生产工艺还没有过多研究,本发明针对上述存在的问题,通过模拟焊后热处理过程控制因素,解决了容器类钢板生产中的技术问题,保证了钢板性能稳定。
技术实现要素:
本发明要解决的技术问题是提供一种大厚度sa516gr60钢板模拟焊后热处理方法。
为解决上述技术问题,本发明所采取的技术方案是:一种大厚度sa516gr60钢板模拟焊后热处理方法,所述模拟焊后热处理方法包括温控加热、保持温度、温控冷却工序;所述sa516gr60钢板厚度为90~100mm。
本发明所述温控加热工序,试样在电阻炉中温控加热,炉温≤300℃装炉,升温速度控制在55~80℃/h,确保慢速升温,保证加热充分。
本发明所述保持温度工序,炉温控制在620~640℃,保持时间控制在570~600min。
本发明所述温控冷却工序,试样达到保持炉温和时间后,按照60~80℃/h速度在炉内降温,当炉温降低到≤300℃后,将试样出炉在空气中冷却。
本发明经模拟焊后热处理方法处理后sa516gr60钢板板厚1/2位置性能:抗拉强度rm:415~550mpa,屈服强度rp0.2≥220mpa,延伸率a≥25%;-46℃冲击功≥20j。
本发明经模拟焊后热处理方法处理后的sa516gr60钢板性能检测方法标准参考astma370。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于:1、本发明通过对模拟焊后热处理装出炉温度、升降温速度及保温时间等工艺进行管控,保证了钢板模拟焊后热处理后的综合力学性能稳定,解决了此类钢焊接或返修后性能不稳定的问题,经过模拟焊后板厚1/2处强韧性匹配良好,适合此类钢板生产。2、本发明经模拟焊后热处理后钢板板厚1/2位置性能:抗拉强度rm415~550mpa,屈服强度rp0.2≥220mpa,延伸率a≥25%;-46℃冲击功≥20j。3、本发明生产工序简单,适合批量生产,明显提高了生产效率。
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的说明。
实施例1
本实施例sa516gr60钢板厚度为90mm,模拟焊后热处理方法包括温控加热、保持温度、温控冷却工序,具体工艺步骤如下所述:
(1)温控加热工序:试样在电阻炉中温控加热,炉温300℃装炉,升温速度控制在55℃/h;
(2)保持温度工序:控制炉温保持在620℃,保持时间控制在570min;
(3)温控冷却工序:试样达到保持炉温和时间后,按照80℃/h的速度在炉内降温,当炉温降低到300℃后,将试样出炉在空气中冷却。
本实施例经模拟焊后热处理后的sa516gr60钢板板厚1/2位置:屈服强度rp0.2:310mpa,抗拉强度rm:523mpa,延伸率a为33%,-46℃冲击功为150j;耐低温冲击韧性和强韧性匹配良好。
实施例2
本实施例sa516gr60钢板厚度为93mm,模拟焊后热处理方法包括温控加热、保持温度、温控冷却工序,具体工艺步骤如下所述:
(1)温控加热工序:试样在电阻炉中温控加热,炉温290℃装炉,升温速度控制在80℃/h;
(2)保持温度工序:控制炉温保持在640℃,保持时间控制在570min;
(3)温控冷却工序:试样达到保持炉温和时间后,按照60℃/h的速度在炉内降温,当炉温降低到285℃后,将试样出炉在空气中冷却。
本实施例经模拟焊后热处理后的sa516gr60钢板板厚1/2位置:屈服强度rp0.2:320mpa,抗拉强度rm:535mpa,延伸率a为32%,-46℃冲击功为190j;耐低温冲击韧性和强韧性匹配良好。
实施例3
本实施例sa516gr60钢板厚度为95mm,模拟焊后热处理方法包括温控加热、保持温度、温控冷却工序,具体工艺步骤如下所述:
(1)温控加热工序:试样在电阻炉中温控加热,炉温280℃装炉,升温速度控制在70℃/h;
(2)保持温度工序:控制炉温保持在630℃,保持时间控制在580min;
(3)温控冷却工序:试样达到保持炉温和时间后,按照70℃/h的速度在炉内降温,当炉温降低到285℃后,将试样出炉在空气中冷却。
本实施例经模拟焊后热处理后的sa516gr60钢板板厚1/2位置:屈服强度rp0.2:305mpa,抗拉强度rm:519mpa,延伸率a为34%,-46℃冲击功为178j;耐低温冲击韧性和强韧性匹配良好。
实施例4
本实施例sa516gr60钢板厚度为100mm,模拟焊后热处理方法包括温控加热、保持温度、温控冷却工序,具体工艺步骤如下所述:
(1)温控加热工序:试样在电阻炉中温控加热,炉温270℃装炉,升温速度控制在75℃/h;
(2)保持温度工序:控制炉温保持在635℃,保持时间控制在590min;
(3)温控冷却工序:试样达到保持炉温和时间后,按照60℃/h的速度在炉内降温,当炉温降低到285℃后,将试样出炉在空气中冷却。
本实施例经模拟焊后热处理后的sa516gr60钢板板厚1/2位置:屈服强度rp0.2:317mpa,抗拉强度rm:528mpa,延伸率a为32%,-46℃冲击功为186j;耐低温冲击韧性和强韧性匹配良好。
实施例5
本实施例sa516gr60钢板厚度为97mm,模拟焊后热处理方法包括温控加热、保持温度、温控冷却工序,具体工艺步骤如下所述:
(1)温控加热工序:试样在电阻炉中温控加热,炉温290℃装炉,升温速度控制在65℃/h;
(2)保持温度工序:控制炉温保持在625℃,保持时间控制在600min;
(3)温控冷却工序:试样达到保持炉温和时间后,按照65℃/h的速度在炉内降温,当炉温降低到295℃后,将试样出炉在空气中冷却。
本实施例经模拟焊后热处理后的sa516gr60钢板板厚1/2位置:屈服强度rp0.2:307mpa,抗拉强度rm:518mpa,延伸率a为33%,-46℃冲击功为188j;耐低温冲击韧性和强韧性匹配良好。
以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案,尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解:依然可以对本发明进行修改或者等同替换,而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换,其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。