CN102230066A - 12Cr1MoV管道焊缝局部热处理工艺 - Google Patents

12Cr1MoV管道焊缝局部热处理工艺 Download PDF

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Abstract

12Cr1MoV管道焊缝局部热处理工艺，属于石油化工、热电安装领域。1.1、将测温热电偶(10)固定在管道焊接接头(2)位置处，在焊接接头(2)外部包覆加热器(12)，在加热器(12)的外部包扎隔热材料(11)；1.2、将加热器(12)升温至865℃±5℃，将保持该温度1小时；1.3、保温空冷，缓慢将温度冷却至300℃，然后以200℃/h的升温速度将加热器(12)的温度升至735℃±15℃，然后保持该温度1小时；1.4、以小于等于250℃/h的降温速度将温度降至300℃。替代现行规范中的单一热处理，能得到均衡的晶粒组织，消除焊接应力、降低硬度指标，保证装置安全稳定、长周期、满负荷、优质的运行。

Description

12Cr1MoV管道焊缝局部热处理工艺
技术领域
12Cr1MoV管道焊缝局部热处理工艺，属于石油化工、热电安装领域，具体涉及一种12Cr1MoV耐热钢焊缝热处理。
背景技术
在石油化工、热电安装领域，国产的12Cr1MoV耐热钢钢管(统一数字代号：A31132，标准：GB/T3077-1999，化学成分C：0.07～0.15；Si：0.18～0.37；Mn：0.41～0.70；Cr：0.90～1.20；Mo：0.25～0.35；V：0.15～0.30；临界温度(Ac1)：774～803℃)，在出厂前的调质处理大多存在缺陷，往往在施工现场焊接后，焊缝经过单一的高温回火局部热处理后，焊缝硬度难以达到规范要求，热处理质量难以得到保障，给后续的装置安全、稳定、长周期、满负荷、优质的运行造成潜在的隐患；又由于该材质在现行的行业和国家规范要求也不一致，且现行所有的行业标准对12Cr1MoV耐热钢的焊缝热处理后硬度要求都比国标宽松，按照现行行业标准及方法进行热处理，其硬度值只能满足行业标准，并不能满足国标GB50235和GB50236的要求。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种能得到均衡的晶粒组织，消除焊接应力、降低硬度指标，使产品的质量始终处于优质的运行状态、延长装置使用寿命的12Cr1MoV管道焊缝局部热处理工艺。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该12Cr1MoV管道焊缝局部热处理工艺，其特征在于：包括以下几个步骤，
1.1、将测温热电偶与12Cr1MoV金属管道轴线方向成锐角倾斜的固定在管道焊接接头位置处，并在测温热电偶的热端上布置一小块绝热层，然后在焊接接头外部包覆加热器，在加热器的外部包扎隔热材料；绝热层用于将测温热电偶与加热器相隔离；
1.2、通过温度控制仪进行编程控制，首先以小于等于200℃/h的升温速度，将加热器升温至865℃±5℃，将保持该温度1小时，保温空冷，缓慢将温度冷却至300℃；首先对12Cr1MoV金属管道进行正火处理；
1.3、然后以200℃/h的升温速度将加热器的温度由基础温度300℃升至735℃±15℃，然后按照1小时/英寸壁厚保持该温度1小时；然后采用回火处理工艺，通过对材质的再调质处理，使其得到均衡的晶粒组织，消除焊接应力、降低硬度指标，得到完好的机械性能，使产品的质量一直处于优质的运行状态，且完全符合国标要求；
1.4、以小于等于250℃/h的降温速度将温度降至300℃。
所述的加热器为履带式或辫式，履带式加热器宽度为200～320mm，辫式加热器宽度为20mm。
步骤1.1所述的12Cr1MoV金属管道直径为小于等于219mm，对应安装的测温热电偶的数量为一个。
步骤1.1所述的12Cr1MoV金属管道水平放置、直径为219mm～720mm，对应安装的测温热电偶的数量为两个。
步骤1.1所述的12Cr1MoV金属管道水平放置、直径为720mm～1020mm，对应安装的测温热电偶的数量为四个。
步骤1.1所述的12Cr1MoV金属管道竖直放置、直径为219mm～720mm，对应安装的测温热电偶的数量为一个。
步骤1.1所述的12Cr1MoV金属管道竖直放置、直径为720mm～1020mm，对应安装的测温热电偶的数量为两个。
与现有技术相比，本发明所具有的有益效果是：
1、对12Cr1MoV管道焊缝使用正火+回火的热处理工艺，替代现行规范中的单一的高温回火热处理，使其能得到均衡的晶粒组织，消除焊接应力、降低硬度指标，使产品的质量始终处于优质的运行状态，达到延长使用寿命的目的，并保证装置可安全、稳定、长周期、满负荷、优质的运行。
2、在对12Cr1MoV管道焊缝的热处理现场施工中，通过现场近一年的时间、近百种热处理方法的试验和摸索，对12Cr1MoV耐热钢焊缝进行了各种热处理方法和机械性能试验，证明该材质在现场进行再调质处理，能够得到完好的机械性能，进行机械性能试验和理化分析和比较，证明该材质在进行再调质处理的情况下，其性能和化学成分完全符合国标要求。
附图说明
图1是本发明工作系统结构联接关系示意图。
图2是本发明工艺流程图示意图。
其中：1、12Cr1MoV金属管道2、焊接接头3、一次电缆线4、配电箱5、二次电缆线6、加热线7、热处理机控制面板8、热处理机9、补偿导线10、测温热电偶11、隔热材料12、加热器。
图1～2是本发明的最佳实施例，下面结合附图1～2对本发明做进一步说明：
具体实施方式
参照附图1～2：
该12Cr1MoV管道焊缝局部热处理工艺，如图1所示，测温热电偶10与12Cr1MoV金属管道1轴线方向成锐角倾斜的固定在管道焊接接头2位置处，并在测温热电偶10的热端上布置一小块绝热层，然后在焊接接头2外部包覆加热器12，在加热器12的外部包扎隔热材料11，加热器12两端通过加热线6联接热处理机8，测温热电偶10一端通过热电偶补偿导线9联接热处理机8，热处理机8通过二次电缆线5联接配电箱4，配电箱4通过一次电缆线3联接外部电源。
隔热材料11为耐火硅酸铝保温毡，加热器12为履带式或辫式，履带式加热器宽度通常为200～320mm，辫式加热器宽度通常为20mm，履带式加热器适用于直管道焊口的加热器布置，辫式加热器适用于三通马鞍焊口的加热器布置，可以在焊接接头2外部来回缠绕，以达到要求的加热宽度。
12Cr1MoV金属管道1水平放置，直径为小于等于219mm时，对应安装的测温热电偶10的数量为一个；12Cr1MoV金属管道1直径为219mm～720mm，对应安装的测温热电偶10的数量为两个；12Cr1MoV金属管道1直径为720mm～1020mm，对应安装的测温热电偶10的数量为四个。
12Cr1MoV金属管道1竖直放置、直径为219mm～720mm及其小于等于219mm时，对应安装的测温热电偶10的数量为一个；12Cr1MoV金属管道1直径为720mm～1020mm，对应安装的测温热电偶10的数量为两个。
工作过程如下：
工作过程主要包括以下几个步骤，
1.1、将测温热电偶10与12Cr1MoV金属管道1轴线方向成锐角倾斜的固定在管道焊接接头2位置处，并在测温热电偶10的热端上布置一小块绝热层，然后在焊接接头2外部包覆加热器12，在加热器12的外部包扎隔热材料11；
1.2、通过温度控制仪进行编程控制，首先以小于等于200℃/h的升温速度，将加热器12升温至865℃±5℃，将保持该温度1小时，保温空冷，缓慢将温度冷却至300℃；
1.3、然后以200℃/h的升温速度将加热器12的温度由基础温度300℃升至735℃±15℃，然后按照1小时/英寸壁厚保持该温度1小时；
1.4、以小于等于250℃/h的降温速度将温度降至300℃，整个工艺过程即可完成。
此外，通过大量的实验，进行机械性能试验和理化分析和比较，实验证明该材质在进行再调质处理的情况下，其性能和化学成分完全符合国标要求；且在现场12Cr1MoV管道焊缝的热处理施工中，通过现场近一年的时间、近百种热处理方法的试验和摸索，对12Cr1MoV耐热钢焊缝进行了各种热处理方法和机械性能试验，证明该材质在现场进行再调质处理，得到完好的机械性能。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (7)

1.12Cr1MoV管道焊缝局部热处理工艺，其特征在于：包括以下几个步骤，
1.1、将测温热电偶(10)与12Cr1MoV金属管道(1)轴线方向成锐角倾斜的固定在管道焊接接头(2)位置处，并在测温热电偶(10)的热端上布置一小块绝热层，然后在焊接接头(2)外部包覆加热器(12)，在加热器(12)的外部包扎隔热材料(11)；
1.2、通过温度控制仪进行编程控制，首先以小于等于200℃/h的升温速度，将加热器(12)升温至865℃±5℃，保持该温度1小时，保温空冷，缓慢将温度冷却至300℃；
1.3、以200℃/h的升温速度将加热器(12)的温度由基础温度300℃升至735℃±15℃，然后按照1小时/英寸壁厚保持该温度1小时；
1.4、以小于等于250℃/h的降温速度将温度降至300℃。
2.根据权利要求1所述的12Cr1MoV管道焊缝局部热处理工艺，其特征在于：所述的加热器(12)为履带式或辫式，履带式加热器宽度为200～320mm，辫式加热器宽度为20mm。
3.根据权利要求1所述的12Cr1MoV管道焊缝局部热处理工艺，其特征在于：步骤1.1所述的12Cr1MoV金属管道(1)直径为小于等于219mm，对应安装的测温热电偶(10)的数量为一个。
4.根据权利要求1所述的12Cr1MoV管道焊缝局部热处理工艺，其特征在于：步骤1.1所述的12Cr1MoV金属管道(1)水平放置、直径为219mm～720mm，对应安装的测温热电偶(10)的数量为两个。
5.根据权利要求1所述的12Cr1MoV管道焊缝局部热处理工艺，其特征在于：步骤1.1所述的12Cr1MoV金属管道(1)水平放置、直径为720mm～1020mm，对应安装的测温热电偶(10)的数量为四个。
6.根据权利要求1所述的12Cr1MoV管道焊缝局部热处理工艺，其特征在于：步骤1.1所述的12Cr1MoV金属管道(1)竖直放置、直径为219mm～720mm，对应安装的测温热电偶(10)的数量为一个。
7.根据权利要求1所述的12Cr1MoV管道焊缝局部热处理工艺，其特征在于：步骤1.1所述的12Cr1MoV金属管道(1)竖直放置、直径为720mm～1020mm，对应安装的测温热电偶(10)的数量为两个。
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