一种通过柔性陶瓷电阻加热的G115钢小径管热处理方法与流程

本发明属于焊后热处理技术领域，尤其涉及一种通过柔性陶瓷电阻加热的g115钢小径管热处理方法。

背景技术：

提升火力发电机组蒸汽温度参数能够进一步提升发电效率，降低co2气体的排放，提升环境质量，目前超超临界锅炉机组普遍应用的t92钢允许的最高运行温度为625℃，g115钢为我国具有自主知识产权的新型耐热钢，其最高运行温度可达650℃，优于t92钢，g115钢小径管可代替t92钢作为超超临界锅炉机组的过热器和再热器，该钢种为9%~12%cr系列高合金钢，焊后必须进行热处理以降低应力、均匀组织，当前标准dl/t819-2010《火力发电厂焊接热处理技术规程》所包含的9%~12%cr系列耐热钢不涵盖g115钢。

评价施工现场焊后热处理是否满足要求主要通过硬度测试完成，dl/t438-2016《火力发电厂金属技术监督规程》规定对于9%~12%cr系列耐热钢，焊缝硬度应控制在185hb~270hb，dl/t868-2014《焊接工艺评定》规定9%~12%cr系列马氏体耐热钢的冲击吸收能量不得小于41j

综上所述，现有技术存在当前相关标准及文献均未对g115钢小径管的焊后热处理工艺作出明确规定，因此，制定合理的焊后热处理工艺，对于该钢种推广应用及发电机组的长期稳定运行都具有重要的现实意义的问题。

技术实现要素：

本发明提供一种通过柔性陶瓷电阻加热的g115钢小径管热处理方法，以解决上述背景技术中提出现有技术存在当前相关标准及文献均未对g115钢小径管的焊后热处理工艺作出明确规定，因此，制定合理的焊后热处理工艺，对于该钢种推广应用及发电机组的长期稳定运行都具有重要的现实意义的问题。

本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：一种通过柔性陶瓷电阻加热的g115钢小径管热处理方法，包括：

升温处理：将焊接后的g115钢小径管按照加热控制条件以300℃/小时加热升温至加热限定温度；

保温处理：将升温后的g115钢小径管按照保温控制条件根据保温时间保温控制；

冷却处理：将保温后的g115钢小径管以300℃/小时冷却降温至冷却限定温度。

进一步，所述g115钢小径管优选规格为直径小于100mm，壁厚为5mm~10mm。

进一步，所述升温处理包括将焊接后的钢小径管通过柔性陶瓷电阻加热器按照加热宽度200~250mm以300℃/小时加热升温至790℃~800℃。

进一步，所述柔性陶瓷电阻加热器优选为绳式陶瓷电阻加热器，其加热宽度为200~250mm。

进一步，所述保温处理包括将升温后的钢小径管外层包裹岩棉并按照保温时间函数计算的保温时间进行保温控制。

进一步，所述岩棉的保温宽度为：

岩棉的保温宽度=加热宽度+150mm。

进一步，所述保温时间函数为：

保温时间=15分钟/毫米×钢小径管厚度。

进一步，所述冷却处理包括将保温后的钢小径管以300℃/小时冷却降温至200℃，并冷却至室温。

本发明的有益效果为：

本专利采用升温处理：将焊接后的g115钢小径管按照加热控制条件以300℃/小时加热升温至加热限定温度；保温处理：将升温后的g115钢小径管按照保温控制条件根据保温时间保温控制；冷却处理：将保温后的g115钢小径管以300℃/小时冷却降温至冷却限定温度，由于主要适用于直径100mm以下小径管的焊后热处理，控制加热宽度为200~250mm，保温宽度为加热宽度加150mm，热处理过程中控制升降温速度为300℃/小时，恒温时间与壁厚的关系为15分钟/mm，降温至200℃不控温，通过本发明热处理工艺可以保证焊接接硬度及冲击性能满足标准要求，由于本发明的目的是提供一种g115钢小径管柔性陶瓷电阻加热焊后热处理工艺，以控制焊缝硬度范围在185hb~270hb，冲击吸收能量大于等于41j，满足焊接接头使用性能要求，采用本方法规定的热处理工艺，可以使g115小径管焊后热处理后焊接接头的硬度及冲击性能满足标准要求，保证其使用性能。

附图说明

图1是本发明一种通过柔性陶瓷电阻加热的g115钢小径管热处理方法的总流程图；

图2是本发明一种通过柔性陶瓷电阻加热的g115钢小径管热处理方法的分支流程图；

图3是本发明一种通过柔性陶瓷电阻加热的g115钢小径管热处理方法的热处理结构图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明做进一步描述：

图中：

s101-升温处理；

s102-保温处理；

s103-冷却处理；

s201-将焊接后的g115钢小径管按照加热控制条件以300℃/小时加热升温至加热限定温度；

s202-将升温后的g115钢小径管按照保温控制条件根据保温时间保温控制；

s203-将保温后的g115钢小径管以300℃/小时冷却降温至冷却限定温度。

实施例：

实施例一：如图1、2、3所示，一种通过柔性陶瓷电阻加热的g115钢小径管热处理方法，包括：

升温处理s102：将焊接后的g115钢小径管按照加热控制条件以300℃/小时加热升温至加热限定温度s202；

保温处理s103：将升温后的g115钢小径管按照保温控制条件根据保温时间保温控制s203；

冷却处理s104：将保温后的g115钢小径管以300℃/小时冷却降温至冷却限定温度s204。

由于采用升温处理：将焊接后的g115钢小径管按照加热控制条件以300℃/小时加热升温至加热限定温度；保温处理：将升温后的g115钢小径管按照保温控制条件根据保温时间保温控制；冷却处理：将保温后的g115钢小径管以300℃/小时冷却降温至冷却限定温度，由于主要适用于直径100mm以下小径管的焊后热处理，控制加热宽度为200~250mm，保温宽度为加热宽度加150mm，热处理过程中控制升降温速度为300℃/小时，恒温时间与壁厚的关系为15分钟/mm，降温至200℃不控温，通过本发明热处理工艺可以保证焊接接硬度及冲击性能满足标准要求，由于本发明的目的是提供一种g115钢小径管柔性陶瓷电阻加热焊后热处理工艺，以控制焊缝硬度范围在185hb~270hb，冲击吸收能量大于等于41j，满足焊接接头使用性能要求，采用本方法规定的热处理工艺，可以使g115小径管焊后热处理后焊接接头的硬度及冲击性能满足标准要求，保证其使用性能。

由于g115小径管采用柔性陶瓷电阻加热器加热，外层包裹岩棉进行保温，柔性陶瓷电阻加热器可以为绳式或履带式，加热器优选为绳式，宽度为200~250mm；岩棉材料的保温宽度为加热宽度加150mm，待g115小径管焊接完毕后，缓慢冷却至50℃~80℃，安装控温热电偶，使热电偶布置于焊接接头中心。

所述g115钢小径管的优选为规格为直径小于100mm，壁厚为5mm~10mm。

由于采用所述适用的钢小径管的优选为：g115钢小径管，其规格为直径小于100mm，壁厚为5mm~10mm，由于适用的g115小径管规格为直径小于100mm，壁厚为5mm~10mm。

所述升温处理s102包括将焊接后的钢小径管通过柔性陶瓷电阻加热器按照加热宽度200~250mm以300℃/小时加热升温至790℃~800℃。

由于采用所述升温处理包括将焊接后的钢小径管通过柔性陶瓷电阻加热器按照加热宽度200~250mm以300℃/小时加热升温至790℃~800℃，由于安装加热器至规定宽度，使焊接接头位于加热器宽度方向中间位置；以300℃/小时升温至790℃~800℃进行保温。

所述柔性陶瓷电阻加热器优选为绳式陶瓷电阻加热器，其加热宽度为200~250mm。

由于采用所述柔性陶瓷电阻加热器优选为绳式陶瓷电阻加热器，其加热宽度为200~250mm，由于柔性陶瓷电阻加热器可以为绳式或履带式，加热器优选为绳式，宽度为200~250mm。

所述保温处理s103包括将升温后的钢小径管外层包裹岩棉并按照保温时间函数计算的保温时间进行保温控制。

所述岩棉的保温宽度为：

岩棉的保温宽度=加热宽度+150mm。

所述保温时间函数为：

保温时间=15分钟/毫米×钢小径管厚度。

由于采用所述保温处理包括将升温后的钢小径管外层包裹岩棉并按照保温时间函数计算的保温时间进行保温控制，由于所述岩棉的保温宽度为：岩棉的保温宽度=加热宽度+150mm，所述保温时间函数为：保温时间=15分钟/毫米×钢小径管厚度。

所述冷却处理s104包括将保温后的钢小径管以300℃/小时冷却降温至200℃，并冷却至室温。

由于采用所述冷却处理包括将保温后的钢小径管以300℃/小时冷却降温至200℃，并冷却至室温，由于控制降温速度为300℃/小时至200℃，切断加热器电源，冷却至室温，拆除加热器、热电偶及保温装置。

实施例二：

1）对规格为φ76mm×11.91mm的主蒸汽疏水管道按照g115焊接工艺进行焊接；

2）待g115小径管焊接完毕后，缓慢冷却至60℃，安装热电偶，使控温热电偶布置于焊接接头中心；

3）将绳式加热器按图1缠绕，宽度为250mm，保温宽度为400mm，

4）以300℃/h升温至790℃，保温时间依据15分钟/mm计算为3小时；

5）控制降温速度300℃/h至200℃，切断加热器电源；

6）冷却至室温，拆除加热器、热电偶及保温装置；

按照dl/t868-2014《焊接工艺评定规程》对焊接接头进行硬度和冲击试验，结果如下：

实施例三：

1）对规格为φ60.3×5.33高温再热蒸汽疏水管道按照g115焊接工艺进行焊接；

2）待g115小径管焊接完毕后，缓慢冷却至50℃，安装热电偶，使控温热电偶布置于焊接接头中心；

3）将绳式加热器按图3缠绕，宽度为200mm，保温宽度为350mm；

4）以300℃/h升温至800℃，保温时间依据15分钟/mm计算为80min；

5）控制降温速度300℃/h至200℃，切断加热器电源；

按照dl/t868-2014《焊接工艺评定规程》对焊接接头进行硬度试验，结果如下

利用本发明的技术方案，或本领域的技术人员在本发明技术方案的启发下，设计出类似的技术方案，而达到上述技术效果的，均是落入本发明的保护范围。