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整体热处理在石化设备制造的应用

发布时间:2020-04-01 12:01:51  南京万普建设工程有限公司


      炼油、大型火电机组及煤代油生产合成气的加压气化装置中的中高温设备,均要求钢材有良好的抗氧化性(耐热性)、足够的高温强度以及优良的韧性,为此,广泛采用各种类型的铬钼钢。

      通过一些试验研究和工程实例,介绍了采用铬钼钢制造的承压设备,经整体热处理后对钢材性能的影响。为此,探讨了铬钼钢设备的整体焊后热处理工艺并提出了一些建议。

       目前,我国一些大中型制造厂制造这类设备应用较多的钢种是:1Cr05Mo(例如:15CrMoR、15CrMog、SA387Grl2等);当然还有含钒的Cr-Mo钢。此外,还有的炼油设备采用爆炸复合钢板制作,其基层为 Cr-Mo钢,复层为不锈钢。


                                                             整体热处理.jpg

l Cr-Mo钢的焊后整体热处理(PWHT或SR处理) 

       Cr-Mo钢设备需进行整体焊后热处理,以消除焊接残余应力,降低焊接接头的硬度和改善其力学性能。随着装置的大型化钢材强度或厚度增加制造工艺规范有可能将热处理温度提高或保温时间延长。

       Cr-Mo钢焊缝金属中含有较多的淬硬组织,经较高温度的整体热处理,在消除应力、降低硬度的同时,改善了韧性。但是,在提高整体热处理温度或过分延长保温时间(即增大回火参数),会引起焊缝金属和热影响区金相组织中碳化物沿晶界聚集,也可能导致铁素体晶粒粗化。使焊接接头的强度降低,韧性变差,出现消除应力脆化(再热脆化)。

       焊缝金属的脆性转变温度最低(韧性最高);三种焊缝金属的脆性转变温度有不同程度的提高(韧性变差,即再热脆化)。25Cr-1Mo的再热脆化倾向很轻微,当其经受较高的温度和较长时间的热处理后,曲线上升得不明显,韧性仍保持在较高的水平,这与焊缝中的Cr、Mo含量较高,耐热性较强的性能相吻合;而25Cr-0.5Mo有着明显的再热脆化倾向,当T值从约19.5开始,曲线明显上升,原来不算高的韧性出现大幅度的下降。不过,由于1.25Cr-0.5Mo钢的焊缝金属步冷试验前后vTrs值几乎没有差异,说明其回火脆性非常小,对这类钢,一般是通过增加或调整C、Si、Mn含量提高淬硬性、降低含氧量来提高强度和韧性,而不是采取提高回火参数达到目的。


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