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热处理后可以再进行焊接的情况

发布时间:2020-08-05 09:20:26  南京万普建设工程有限公司

这是个老问题了,于2019年初施行的SH/T 3074-2018《石油化工钢制压力容器》作了比GB/T 150更具体的规定,现在咱们就再探讨一番。

 

引言

 

对于操作平台连接件、管道支架预焊件、保温支承预焊件、吊耳垫板、铭牌支架、接地板等附件,因为设计或制造遗漏,或是临时新增,已经运到现场的焊后热处理PWHT设备,还得焊。但在人们印象中“PWHT设备不得再动火”是条红线,不能踩,焊也不是,不焊也不是,让各方犯难。那PWHT后的设备究竟还能不能焊?焊完要不要再热处理?

 

经过了焊后热处理PWHT的设备,如果再次焊接,会在焊接区域产生残余应力;而如果在这个“再次焊接”之后,又再进行热处理,对于一些材料又会增加产生再热裂纹的概率。所以,经PWHT后的设备,再焊要不要进行二次热处理,应视具体情况而定,两害取其轻。

 

可以这样表述:再焊后需要再次进行热处理的,叫“热处理后不可以再焊”。再焊后无需再次进行热处理的,也可以叫“热处理后可以再焊”。

 

标准规定

 

事实上,GB/T 150.4-2011的7.4.3和7.4.4对此有规定,条文如下:

 

7.4.3 下列容器在焊后热处理后如果进行任何焊接返修,应对返修部位重新进行热处理:

a)盛装毒性为极度或高度危害介质的容器;

b)Cr-Mo钢制容器;

c)低温容器;

d)图样注明有应力腐蚀的容器。

7.4.4 热处理后的焊接返修应征得用户同意。除7.4.3外要求焊后热处理的容器,如在热处理后进行返修,当返修厚度小于钢材厚度1/3,且不大于13mm时,不再进行焊后热处理。返修焊接时,应先预热并控制每一焊层厚度不大于3mm,且应采用回火焊道。

 

解析

 

结合“GB/T 150标准释义”P233的解释,这俩条文的意思大致为:

一、7.4.3 a)~d)所列的4种设备,经PWHT后,如果还要焊(包括检验不合格后的返修,和焊接附件等),焊完还要再次进行热处理(主要是局部热处理)。

 

虽然热处理也有可能对材料性能造成损害(如再热裂纹等),但因为焊接产生的危害(如残余应力等)更大。尤其是对于Cr-Mo钢这种淬硬倾向大,在残余应力作用下容易产生冷裂纹的材料,以及在可能产生应力腐蚀的容器,应严格控制焊接残余应力。

 

不过,需要指出的是,Cr-Mo等材料在热处理时,同样有可能产生再热裂纹,所以在热处理时应避免对材料性能造成损害,如控制加热、冷却速度等,即需要制定正确的热处理工艺并严格实施。

 

这个热处理后,就不能再动焊了。

 

另,有关Cr-Mo钢的焊接性、冷裂纹、焊接热裂纹、再热裂纹等内容,我们之前也介绍过,见《文摘丨Cr-Mo钢容器制造工艺分析》,《焊接冷裂纹成因》,《焊接冷裂纹控制》,《焊接“热裂纹”的成因及防止对策》,《再热裂纹的成因及控制》。

 

二、而7.4.4的意思是,除了7.4.3 a)~d)所列的4种设备以外,对于其他设备,经PWHT后,如果还要焊,若满足一些要求并经业主同意,可以不再次进行热处理。

 

这应该是从两方面考虑:1. 有的情况下,焊接产生的危害小,或者说可以接受,无需再进行热处理,如一般的碳钢容器(包括NB/T 47014中的Fe-I类);2. 另外一些情况下,相对于焊接,热处理的风险更大,如热处理工艺复杂、实施难度大、危害(如受热产生变形、裂纹等)不易控制,尤其是再热裂纹倾向严重的材料,或是复合板材料。

 

但需要指出的是,焊后不再进行热理,那么焊接时就应当制定正确的焊接工艺并严格实施。对此可参考SH/T 3074-2018的7.9.5.2的规定,焊接时:

a)角焊缝腰高应小于壳体厚度的1/3且不大于13mm;(从总量上控制热量输入)

b)焊接接头应进行表面无损检测;(限制裂纹)

c)采用低氢型药皮焊条;(避免氢致裂纹,从源头上控制裂纹)

d)预热温度高于或等于100℃;(避免焊接时温度急剧升高,控制焊接热裂纹等)

当然,上述措施只适合于NB/T 47014中的Fe-I类材料,不包括Cr-Mo钢等材料。


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