RU2729488C1 - Method of local low-temperature thermal treatment of welded joints of large-size products - Google Patents

Method of local low-temperature thermal treatment of welded joints of large-size products Download PDF

Info

Publication number
RU2729488C1
RU2729488C1 RU2020104995A RU2020104995A RU2729488C1 RU 2729488 C1 RU2729488 C1 RU 2729488C1 RU 2020104995 A RU2020104995 A RU 2020104995A RU 2020104995 A RU2020104995 A RU 2020104995A RU 2729488 C1 RU2729488 C1 RU 2729488C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
temperature
heating
heat treatment
welded joints
cooling
Prior art date
Application number
RU2020104995A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Людмила Сергеевна Борцова
Петр Павлович Денисенко
Original Assignee
Акционерное общество "Инжиниринговая компания "АЭМ-технологии" (АО "АЭМ-технологии")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество "Инжиниринговая компания "АЭМ-технологии" (АО "АЭМ-технологии") filed Critical Акционерное общество "Инжиниринговая компания "АЭМ-технологии" (АО "АЭМ-технологии")
Priority to RU2020104995A priority Critical patent/RU2729488C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2729488C1 publication Critical patent/RU2729488C1/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/50Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for welded joints

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Heat Treatment Of Articles (AREA)

Abstract

FIELD: technological processes.
SUBSTANCE: invention relates to a method for local low-temperature heat treatment of welded joints of large-size articles. Welding zone is heated from temperature 5–45 °C to temperature of 400–450 °C at a rate of not more than 15 °C/h. Exposure is carried out at a given temperature for 20–25 hours, and cooling at a specified rate of not more than 20 °C/h to temperature of not more than 250 °C with subsequent cooling in air to temperature of not more than 45 °C.
EFFECT: technical result consists in improvement of strength properties of welded joints of large-size products.
1 cl

Description

Изобретение относится к области термической обработки и предназначено для повышения прочностных свойств сварных соединений путем снятия напряжений, возникающих в процессе сварки, при местной низкотемпературной термической обработке, преимущественно крупногабаритных изделий, работающих в нефтеперерабатывающей, энергетической, химической промышленности.The invention relates to the field of heat treatment and is intended to improve the strength properties of welded joints by relieving stresses arising during the welding process, during local low-temperature heat treatment, mainly of large-sized products operating in the oil refining, energy, chemical industries.

Сварные соединения, выполненные дуговыми способами, непосредственно после термической обработки, характеризуются неоднородностью свойств и структуры сварного шва, зоны термического влияния, а также наличием в них сварочных напряжений. Одним из основных средств решения этих проблем и повышения надежности сварных соединений является нагрев или термическая обработка, в результате которой снижается уровень сварочных напряжений, улучшаются структура и свойства металла соединения. В настоящее время в технологии термообработки используются установки для внепечной местной термической обработки сварных соединений крупногабаритных изделий с использованием нагревательных устройств, состоящих из отдельных нагревателей. Особенностью применения предлагаемого способа для термообработки сварных соединений крупногабаритных изделий является существенное уменьшение трудоемкости при проведении термообработки, в том числе и сложной формы нагреваемой зоны.Welded joints made by arc methods immediately after heat treatment are characterized by inhomogeneity of properties and structure of the weld, heat-affected zone, as well as by the presence of welding stresses in them. One of the main means of solving these problems and increasing the reliability of welded joints is heating or heat treatment, as a result of which the level of welding stresses is reduced, the structure and properties of the joint metal are improved. At present, heat treatment technology uses installations for out-of-furnace local heat treatment of welded joints of large-sized items using heating devices consisting of separate heaters. A feature of the application of the proposed method for heat treatment of welded joints of large-sized products is a significant decrease in labor intensity during heat treatment, including the complex shape of the heated zone.

Известен способ термической обработки сварных соединений, включающий нагрев зоны сварного соединения, выдержку при заданной температуре, охлаждение с регламентированной скоростью, далее охлаждение на воздухе, (патент RU №2299252 С1, МПК C21D9/50, C21D1/30, приоритет от 16.11.2005, опуб. 20.05.2007).A known method of heat treatment of welded joints, including heating the zone of the welded joint, holding at a given temperature, cooling at a controlled rate, then cooling in air, (patent RU No. 2299252 C1, IPC C21D9 / 50, C21D1 / 30, priority from 16.11.2005, publ. 20.05.2007).

Недостатком известного способа является высокая температура выдержки при отпуске после сварки, что ведет к окалинообразованию на поверхностях обрабатываемого изделия, значительным температурным деформациям для аппаратов со сложными внутри корпусными устройствами из сталей различных классов, невозможности удаления на внутренних поверхностях окалины, образующейся в процессе эксплуатации изделия, что может привести к снижению прочностных свойств сварного соединения.The disadvantage of this method is the high holding temperature during tempering after welding, which leads to scale formation on the surfaces of the workpiece, significant temperature deformations for devices with complex internal casing devices made of steels of various classes, the impossibility of removing scale on the inner surfaces that is formed during the operation of the product, which can lead to a decrease in the strength properties of the welded joint.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является способ термической обработки сварных соединений, включающий нагрев зоны сварного соединения, выдержку при заданной температуре, охлаждение с регламентированной скоростью, далее охлаждение на воздухе, (патент RU №2566241 C1, МПК C21D9/50, приоритет от 08.07.2014, опуб. 20.10.2015).The closest technical solution, chosen as a prototype, is a method of heat treatment of welded joints, including heating the welded joint zone, holding at a given temperature, cooling at a controlled rate, then cooling in air, (patent RU No. 2566241 C1, IPC C21D9 / 50, priority from 07/08/2014, publ. 10/20/2015).

Известный способ также сопряжен с температурными деформациями при термообработке аппаратов со сложными внутрикорпусными устройствами из сталей разных структурных классов, с образованием недопустимой на внутрикорпусных поверхностях окалины, в результате чего прочностные свойства сварного соединения снижаются.The known method is also associated with thermal deformations during heat treatment of devices with complex internals made of steels of different structural classes, with the formation of unacceptable scale on the internals, as a result of which the strength properties of the welded joint are reduced.

Техническим результатом настоящего изобретения является снятие напряжений, возникающих в процессе сварки, повышение прочностных свойств сварных соединений крупногабаритных изделий без образования отслаивающейся окалины на его поверхностях.The technical result of the present invention is to relieve stresses arising in the welding process, increase the strength properties of welded joints of large-sized products without the formation of peeling scale on its surfaces.

Технический результат достигается тем, что способ местной низкотемпературной термической обработки сварных соединений крупногабаритных изделий, включающий нагрев зоны сварного соединения, выдержку при заданной температуре, охлаждение с регламентированной скоростью с последующим охлаждением на воздухе, согласно изобретению, нагрев зоны сварного соединения осуществляют от температуры 5-45°С до температуры 400-450°С со скоростью не более 15°С/час, выдержку при заданной температуре выполняют в течение 20-25 час, охлаждение с регламентированной скоростью проводят не более 20°С/час до температуры не более 250°С, а последующее охлаждение на воздухе проводят до температуры не более 45°С.The technical result is achieved by the fact that the method of local low-temperature heat treatment of welded joints of large-sized products, including heating the zone of the welded joint, holding at a given temperature, cooling at a controlled rate, followed by cooling in air, according to the invention, heating the zone of the welded joint is carried out from a temperature of 5-45 ° C to a temperature of 400-450 ° C at a rate of no more than 15 ° C / hour, holding at a given temperature is performed for 20-25 hours, cooling at a regulated rate is carried out no more than 20 ° C / hour to a temperature of no more than 250 ° C , and subsequent cooling in air is carried out to a temperature not exceeding 45 ° C.

Нагрев зоны сварного соединения крупногабаритных изделий от температуры 5-45° до температуры 400-450°С со скоростью не более 15°С/час обеспечивает эффективное проведение процесса низкотемпературной термической обработки, позволяющей снять напряжения, возникающие в процессе сварки, избежав температурных деформаций и интенсивного окалинообразования на поверхностях обрабатываемого изделия, что позволяет повысить прочностные свойства сварных соединений и тем самым обеспечить эксплуатационную надежность крупногабаритного изделия.Heating the welded joint zone of large-sized products from a temperature of 5-45 ° to a temperature of 400-450 ° C at a rate of no more than 15 ° C / hour provides an effective low-temperature heat treatment process, which allows relieving stresses arising during the welding process, avoiding temperature deformations and intense scale formation on the surfaces of the workpiece, which makes it possible to increase the strength properties of welded joints and thereby ensure the operational reliability of a large-sized product.

При нагреве сварного соединения ниже температуры 400-450°С и со скоростью более 15°С/час, не обеспечивается снятие напряжений, возникающих в процессе сварки, а также исключения температурных деформаций, возможно образование отслаивающейся окалины на поверхности обрабатываемого изделия, что снижает эффективность проведения процесса низкотемпературной термической обработки и как следствие снижаются прочностные свойства сварного соединения и эксплуатационная надежность изделия.When the welded joint is heated below a temperature of 400-450 ° C and at a rate of more than 15 ° C / hour, the stress arising during the welding process is not relieved, as well as the elimination of temperature deformations, the formation of peeling scale on the surface of the workpiece is possible, which reduces the efficiency of carrying out the process of low-temperature heat treatment and, as a consequence, the strength properties of the welded joint and the operational reliability of the product decrease.

Увеличение времени выдержки при достигнутой температуре (400-450°С) до 20-25 часов способствует наибольшему снятию напряжений, возникающих в процессе сварки, что позволяет повысить прочностные свойства сварных соединений изделия.Increasing the holding time at the achieved temperature (400-450 ° C) to 20-25 hours promotes the greatest relief of stresses arising during the welding process, which makes it possible to increase the strength properties of the welded joints of the product.

При проведении выдержки менее 20-25 часов не обеспечивается снятие необходимых напряжений, возникающих в процессе сварки, что снижает эксплуатационную надежность сварного соединения.When holding for less than 20-25 hours, the removal of the necessary stresses arising during the welding process is not ensured, which reduces the operational reliability of the welded joint.

Проведение охлаждения изделия с регламентированной скоростью не более 20°С/час до температуры не более 250°С с последующим охлаждением на воздухе позволяет исключить вероятность деформаций обрабатываемого изделия.Cooling the product at a regulated rate of no more than 20 ° C / hour to a temperature of no more than 250 ° C, followed by cooling in air, eliminates the possibility of deformations of the processed product.

При охлаждении изделия со скоростью более 20°С/час до температуры выше 250°С возникают деформации обрабатываемого изделия, что сказывается на прочностных свойствах сварного соединения.When the product is cooled at a rate of more than 20 ° C / h to a temperature above 250 ° C, deformations of the workpiece occur, which affects the strength properties of the welded joint.

Местную низкотемпературную термическую обработку сварных соединений крупногабаритных соединений проводят после окончания сварочных операций.Local low-temperature heat treatment of welded joints of large-sized joints is carried out after the end of welding operations.

Сущность предложенного способа состоит в следующем:The essence of the proposed method is as follows:

Для проведения местной низкотемпературной термической обработки сварных соединений крупногабаритных изделий предварительно устанавливают на сварное соединение и примыкающие к его краям участки основного металла термоэлектрические преобразователи (ТЭП). Далее устанавливают гибкие нагревательные элементы на нагреваемую поверхность, обеспечив плотное прилегание их к поверхности обрабатываемого изделия, сверху закрывают их теплоизоляцией. В качестве нагревательных элементов используют гибкие нагревательные коврики. На установленные на сплошной металл ТЭП наносят пасту для изоляции термопар, выводят холодные концы ТЭП для последующего его подключения к проводам компенсационным. Подключают нагревательные элементы к источникам питания. Для контроля температуры воздуха внутри изделия в процессе термообработки подключают термопары. Контролируют правильность установки термоэлектрических преобразователей (ТЭП), нагревательных элементов и теплоизоляции для исключения воздушных зазоров между нагревателями и теплоизоляцией. По окончании работ по монтажу нагревательных элементов, ТЭП и теплоизоляции и перед подключением нагревательных элементов производят замер электрического сопротивления каждого нагревательного элемента с целью выявления возможного короткого замыкания на корпус. При удовлетворительных результатах произведенных замеров электрического сопротивления нагревательных элементов, проводят их силовое подключение к установке для местной термической обработке сварных соединений, и управляющих (регистрирующих) термоэлектрических преобразователей с термопарными разъемами к нагревательной установке.To carry out local low-temperature heat treatment of welded joints of large-sized products, thermoelectric converters (TEC) are preliminarily installed on the welded joint and adjacent to its edges sections of the base metal. Then, flexible heating elements are installed on the heated surface, ensuring their tight fit to the surface of the workpiece, and they are closed from above with thermal insulation. Flexible heating mats are used as heating elements. A paste is applied to the thermocouples installed on the solid metal to isolate thermocouples, the cold ends of the thermocouples are removed for its subsequent connection to compensation wires. Connect the heating elements to power supplies. To control the air temperature inside the product during heat treatment, thermocouples are connected. The correct installation of thermoelectric converters (TEC), heating elements and thermal insulation is monitored to exclude air gaps between heaters and thermal insulation. At the end of the installation of heating elements, TEP and thermal insulation and before connecting the heating elements, the electrical resistance of each heating element is measured in order to identify a possible short circuit to the case. If the results of the measurements of the electrical resistance of the heating elements are satisfactory, their power connection is carried out to the installation for local heat treatment of welded joints, and control (recording) thermoelectric converters with thermocouple connectors to the heating installation.

По окончания всех операций по установке и закреплению нагревательных ковриков, теплоизоляции, проводят нагрев сварного соединения от температуры 5-45°С до температуры 400-450°С со скоростью нагрева не более 15°С/час. При такой температуре происходит релаксация возникших в процессе сварки напряжений.Upon completion of all operations on installing and fixing heating mats, thermal insulation, the welded joint is heated from a temperature of 5-45 ° C to a temperature of 400-450 ° C at a heating rate of no more than 15 ° C / hour. At this temperature, the stress arising during the welding process relaxes.

При достигнутой всеми преобразователями температуры 400-450°С начинают отсчет времени выдержки. Выдержку при заданной температуре обеспечивают в течение 20-25 час. Время начала выдержки считается с момента достижения заданной температуры всеми термопарами, установленными в зоне равномерного нагрева, а также установленных температур в зонах дополнительного нагрева, если таковые назначены для термообрабатываемого сварного соединения. Выдержка в течение 20-25 час способствует наиболее полному снятию напряжений и повышению надежности сварных соединений.When all transducers reach 400-450 ° C, the holding time starts to count. Exposure at a given temperature is provided for 20-25 hours. The start time of holding is counted from the moment the set temperature is reached by all thermocouples installed in the uniform heating zone, as well as the set temperatures in the additional heating zones, if any are assigned to the heat-treatable welded joint. Holding for 20-25 hours contributes to the most complete stress relief and an increase in the reliability of welded joints.

После окончания выдержки производят охлаждение изделия с регламентированной скоростью не более 20°С/час до температуры 250°С, что позволяет избежать деформации обрабатываемого изделия.After the end of exposure, the product is cooled at a regulated rate of no more than 20 ° C / hour to a temperature of 250 ° C, which avoids deformation of the processed product.

Требуемую скорость охлаждения обеспечивают путем снижения напряжения на нагревателях. При отключении нагрева в процессе выдержки повторный нагрев выполняют с регламентированной скоростью, время выдержки продлевают, включая время пребывания сварного соединения при заданной температуре в процессе охлаждения.The required cooling rate is provided by reducing the voltage across the heaters. When heating is turned off during holding, reheating is performed at a regulated rate, the holding time is extended, including the residence time of the welded joint at a given temperature during the cooling process.

Далее проводят охлаждение на воздухе до температуры не более 45°С.Next, air cooling is carried out to a temperature not exceeding 45 ° C.

При выполнении операций термической обработки и оценки качества изделий контролируют температуру металла в зоне термообрабатываемых швов, скорость нагрева (охлаждения) до заданной температуры, температуру выдержки, время выдержки при заданной температуре.When performing heat treatment operations and assessing the quality of products, the temperature of the metal in the zone of heat-treated seams, the rate of heating (cooling) to a given temperature, holding temperature, and holding time at a given temperature are controlled.

Температура 250°С и 400°С являются точками принятия решения о проведении дальнейшего нагрева. При достижении этих температур разбег по показаниям всех ТЭП в зоне нагрева не должен превышать установленных допустимых значений при выдержке. В случае, если разбег по точкам контроля температуры превышает установленные значения, прекращают подъем температуры и делают выдержку до одного часа. При вхождении разбега в заданный интервал температур продолжают нагрев. В противном случае нагрев прекращают. При необходимости, охлаждают изделие, отключив нагреватели, выявляют и устраняют причину неравномерного нагрева, и только после этого продолжают нагрев. Время начала выдержки отсчитывают с момента достижения заданной минимальной температуры выдержки (400°С) всеми ТЭП, установленными на изделии. При отключении нагрева в процессе выдержки, повторный нагрев выполняют с регламентированной скоростью (не более 15°С/час), выдержку продолжают, включая время пребывания сварного соединения при заданной температуре до охлаждения. Временем окончания выдержки считается достижение в процессе охлаждения минимального значения температуры выдержки (20°С-25°С) первым термоэлектрическим преобразователем, установленным в зоне равномерного нагрева. Температура нагрева изделия не превышает 450°С. Физические параметры нагрева (скорость, температура, время) задаются программатором для каждой из зон нагрева индивидуально, исходя из технологической функции определенной зоны нагрева.Temperatures of 250 ° C and 400 ° C are the decision points for further heating. When these temperatures are reached, the take-off according to the readings of all TECs in the heating zone should not exceed the established permissible values during holding. In the event that the run-up along the temperature control points exceeds the set values, the temperature rise is stopped and an exposure is made up to one hour. When the takeoff run enters the set temperature interval, heating is continued. Otherwise, the heating is stopped. If necessary, cool the product by turning off the heaters, identify and eliminate the cause of uneven heating, and only then continue heating. The start time of exposure is counted from the moment the specified minimum exposure temperature (400 ° C) is reached by all TPEs installed on the product. When heating is turned off during holding, reheating is performed at a regulated rate (no more than 15 ° C / hour), holding is continued, including the residence time of the welded joint at a given temperature before cooling. The end time of holding is considered to have reached the minimum holding temperature (20 ° C-25 ° C) during the cooling process by the first thermoelectric converter installed in the uniform heating zone. The heating temperature of the product does not exceed 450 ° C. Physical parameters of heating (speed, temperature, time) are set by the programmer for each of the heating zones individually, based on the technological function of a certain heating zone.

После проведения термической обработки проводят разборку садки. Для этого охлаждают изделие ниже 45°С. При охлаждении изделия ниже 45°С производят отключение от нагревательных элементов, удаляют кабельные сборки с разъемами и путевые кабели-разделители, демонтаж теплоизоляции, нагревательных элементов и термоэлектрических преобразователей в обратном порядке к произведенному монтажу. Демонтируют термоэлектрические преобразователи, нагревательные элементы, теплоизоляцию. Места крепления термоэлектрических преобразователей зачищают заподлицо с основным металлом. Места зачистки контролируют методом неразрушающего контроля. Далее производят контроль внешнего вида и состояние поверхности изделия после термической обработки и зачистки мест установки термоэлектрических преобразователей, контролируют результаты неразрушающего контроля (методом ЦД) после зачистки мест установки термоэлектрических преобразователей.After the heat treatment, the cage is disassembled. To do this, cool the product below 45 ° C. When the product is cooled below 45 ° C, disconnect from the heating elements, remove cable assemblies with connectors and travel cables-separators, dismantle thermal insulation, heating elements and thermoelectric converters in the reverse order to the installation performed. Dismantle thermoelectric converters, heating elements, thermal insulation. The mounting points of thermoelectric converters are cleaned flush with the base metal. Cleaning places are controlled by non-destructive testing. Further, the appearance and condition of the surface of the product are monitored after heat treatment and cleaning of the installation sites of thermoelectric converters, the results of non-destructive testing (by the CD method) are monitored after cleaning the installation sites of thermoelectric converters.

Изобретение можно проиллюстрировать следующим примером.The invention can be illustrated by the following example.

На предприятии-заявителе была проведена местная низкотемпературная термическая обработка коллекторов парогенератора методом местного нагрева поверхности коллекторов гибкими нагревателями сопротивления. Изделие установили на роликовый стенд, разметили места установки термоэлектрических преобразователей на поверхности. Далее установили сектора приспособлений с предварительно смонтированными теплоизоляцией и гибкими нагревательными ковриками. Зафиксировали сектора с помощью распорных колец, обеспечив, таким образом, плотное прилегание к обрабатываемой поверхности нагревательных элементов и теплоизоляции. Термоэлектрические преобразователи установили с помощью прижимного комплекта для термопар, а на участке сплошного металла с применением машинки аккумуляторной конденсаторной с энергией разряда не более 60 Дж. На установленный на сплошной металл ТЭП нанесли пасту для изоляции термопар, вывели холодные концы ТЭП для его подключения к проводам компенсационным. Нагреватели подключили к кабелям-разделителям с тефлоновым покрытием. Далее со стороны фланцев коллекторов установили фиксаторы со смонтированной теплоизоляцией. Для контроля температуры воздуха в процессе термообработки ввели свободно свисающие термопары.The applicant company carried out local low-temperature heat treatment of the steam generator collectors by local heating of the collector surface with flexible resistance heaters. The product was installed on a roller stand, the places for installing thermoelectric converters on the surface were marked. Next, the fixture sectors were installed with pre-assembled thermal insulation and flexible heating mats. Sectors were fixed with spacer rings, thus ensuring a tight fit to the treated surface of the heating elements and thermal insulation. Thermoelectric converters were installed using a clamping kit for thermocouples, and on the solid metal section using a battery capacitor machine with a discharge energy of not more than 60 J. ... The heaters were connected to Teflon-coated spacer cables. Further, on the side of the collector flanges, we installed clamps with mounted thermal insulation. Free-hanging thermocouples were introduced to control the air temperature during heat treatment.

Нагревательные коврики, термопары, термоизоляцию смонтировали на наружной поверхности корпуса парогенератора. Провели контроль правильности установки термоэлектрических преобразователей (ТЭП), нагревателей и теплоизоляции для исключения воздушных зазоров между нагревателями и теплоизоляцией. По окончании работ по монтажу нагревательных элементов, ТЭП и теплоизоляции и перед кабельным подключением нагревательных элементов, произвели замер электрического сопротивления каждого нагревательного элемента с целью выявления возможного короткого замыкания на корпус. После удовлетворительных результатов произведенных замеров электрического сопротивления нагревательных элементов, произвели их силовое подключение к установке для местной термической обработке сварных соединений (модель РТ 800/6) в соответствии со схемой расположения зон нагрева и мест установки термопар при низкотемпературной термообработке парогенератора. Произвели подключение управляющих (регистрирующих) термоэлектрических преобразователей при помощи кабеля компенсационного с термопарными разъемами к соответствующим входам нагревательной установки РТ 800/6.Heating mats, thermocouples, thermal insulation were mounted on the outer surface of the steam generator housing. We checked the correctness of installation of thermoelectric converters (TEC), heaters and thermal insulation to eliminate air gaps between heaters and thermal insulation. Upon completion of the installation of heating elements, thermal insulation and thermal insulation and before cable connection of the heating elements, the electrical resistance of each heating element was measured in order to identify a possible short circuit to the case. After satisfactory results of the measurements of the electrical resistance of the heating elements, we made their power connection to the installation for local heat treatment of welded joints (model RT 800/6) in accordance with the layout of heating zones and places for installing thermocouples during low-temperature heat treatment of the steam generator. We connected the control (recording) thermoelectric converters using a compensation cable with thermocouple connectors to the corresponding inputs of the RT 800/6 heating unit.

Местную термическую обработку проводили по графику: Температура изделия перед нагревом составила 20°С. Далее изделие нагревали со скоростью не более 15°С/час до 400°С-450°С. Измерение температуры в процессе местной термической обработки проводили термоэлектрическими термометрами (термопарами). Термопары располагали в контрольных точках, количество и положение которых выбрано в зависимости от размеров зоны нагрева, количества каналов нагрева. Общая зона контролируемого нагрева состоит из основной зоны контролируемого нагрева и дополнительных зон контролируемого нагрева и включает сварной шов и примыкающие к его краям участки основного металла на расстояниях не менее номинальных толщин сваренных деталей (т.е. величина сварного шва зависит от номинальных диаметров и толщин сварных деталей).Local heat treatment was carried out according to the schedule: The temperature of the product before heating was 20 ° C. Then the product was heated at a rate of no more than 15 ° C / hour to 400 ° C-450 ° C. The temperature was measured during local heat treatment with thermoelectric thermometers (thermocouples). Thermocouples were located at control points, the number and position of which were selected depending on the size of the heating zone and the number of heating channels. The general zone of controlled heating consists of the main zone of controlled heating and additional zones of controlled heating and includes the welded seam and adjacent areas of the base metal at distances not less than the nominal thicknesses of the welded parts (i.e. the size of the welded seam depends on the nominal diameters and thicknesses of the welded details).

При достигнутой температуре (400°С-450°С) изделие выдержали 20-25 час. Далее охладили с регламентированной скоростью не более 20°С/час до температуры не более 250°С. Последующее охлаждение на воздухе провели до температуры не более 45°С без демонтажа теплоизоляции. Физические параметры нагрева (скорость, температура, время) задавались программатором. После проведения термической обработки провели разборку садки. Отключили изделие от нагревательных элементов, удалили кабельные сборки с разъемами и путевые кабели-разделители. Далее произвели демонтаж теплоизоляции, нагревательных элементов и термоэлектрических преобразователей, установленных с применением теплоизоляционных шпилек и специальных приспособлений на корпусе изделия. Демонтировали термоэлектрические преобразователи, распорные кольца, удалили сектора приспособления с закрепленными на них нагревателями и теплоизоляцией. Места крепления конденсаторной сваркой термоэлектрических преобразователей и теплоизоляционных шпилек зачистили заподлицо с основным металлом, места зачистки проконтролировали методом неразрушающего контроля. Произвели контроль внешнего вида и состояние поверхности изделия после термической обработки и зачистки мест установки термоэлектрических преобразователей, мест крепления теплоизоляционных шпилек. Контролировали методом неразрушающего контроля (методом ЦД) после зачистки мест установки термоэлектрических преобразователей и мест крепления теплоизоляционных шпилек.At the reached temperature (400 ° C-450 ° C), the product was kept for 20-25 hours. Then it was cooled at a regulated rate of no more than 20 ° C / hour to a temperature of no more than 250 ° C. Subsequent air cooling was carried out to a temperature not exceeding 45 ° C without dismantling the thermal insulation. The physical parameters of heating (speed, temperature, time) were set by the programmer. After heat treatment, the cage was disassembled. We disconnected the product from the heating elements, removed the cable assemblies with connectors and track separator cables. Next, the thermal insulation, heating elements and thermoelectric converters installed using heat-insulating pins and special devices on the product body were dismantled. The thermoelectric converters, spacer rings were dismantled, the sectors of the device with the heaters and thermal insulation fixed to them were removed. The points of attachment by capacitor welding of thermoelectric converters and heat-insulating pins were cleaned flush with the base metal, the points of cleaning were controlled by non-destructive testing. We checked the appearance and condition of the surface of the product after heat treatment and cleaning of the places for installing thermoelectric converters, places for fixing heat-insulating pins. Controlled by non-destructive testing (CD method) after cleaning the places where thermoelectric converters are installed and places where heat-insulating pins are attached.

Таким образом, использование предлагаемого технического решения позволяет оптимизировать процесс термообработки за счет исключения всех видов потерь, повысить эффективность производства при термообработке сложных криволинейных поверхностей крупногабаритных изделий размерами от 2,0 м до 4,5 м в диаметре и повысить прочностные свойства сварных соединений и эксплуатационную надежность крупногабаритных изделий.Thus, the use of the proposed technical solution makes it possible to optimize the heat treatment process by eliminating all types of losses, to increase the production efficiency during heat treatment of complex curved surfaces of large-sized items with dimensions from 2.0 m to 4.5 m in diameter and to increase the strength properties of welded joints and operational reliability. large-sized products.

Claims (1)

Способ местной низкотемпературной термической обработки сварных соединений крупногабаритных изделий, включающий нагрев зоны сварного соединения, выдержку при заданной температуре и охлаждение с регламентированной скоростью с последующим охлаждением на воздухе, отличающийся тем, что нагрев зоны сварного соединения осуществляют от температуры 5-45°С до температуры 400-450°С со скоростью не более 15°С/ч, при этом выдержку при заданной температуре выполняют в течение 20-25 ч, осуществляют охлаждение с регламентированной скоростью не более 20°С/ч до температуры не более 250°С, а последующее охлаждение на воздухе - до температуры не более 45°С.The method of local low-temperature heat treatment of welded joints of large-sized products, including heating the welded joint zone, holding at a given temperature and cooling at a controlled rate, followed by cooling in air, characterized in that the heating of the welded joint zone is carried out from a temperature of 5-45 ° C to a temperature of 400 -450 ° C at a rate of no more than 15 ° C / h, while holding at a given temperature is performed for 20-25 h, cooling is carried out at a regulated rate of no more than 20 ° C / h to a temperature of no more than 250 ° C, and the subsequent air cooling - up to a temperature not exceeding 45 ° С.
RU2020104995A 2020-02-03 2020-02-03 Method of local low-temperature thermal treatment of welded joints of large-size products RU2729488C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020104995A RU2729488C1 (en) 2020-02-03 2020-02-03 Method of local low-temperature thermal treatment of welded joints of large-size products

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020104995A RU2729488C1 (en) 2020-02-03 2020-02-03 Method of local low-temperature thermal treatment of welded joints of large-size products

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2729488C1 true RU2729488C1 (en) 2020-08-07

Family

ID=72085773

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020104995A RU2729488C1 (en) 2020-02-03 2020-02-03 Method of local low-temperature thermal treatment of welded joints of large-size products

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2729488C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2803306C1 (en) * 2022-12-28 2023-09-12 Олег Александрович Попцов Method for processing welded joints

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06248350A (en) * 1992-12-28 1994-09-06 Jgc Corp Heat treatment method for piping welding joint
RU2129166C1 (en) * 1997-04-02 1999-04-20 Научно-производственное объединение энергетического машиностроения им.акад.В.П.Глушко Method of heat treatment of structures
DE10152685A1 (en) * 2001-10-19 2003-05-08 Thyssenkrupp Stahl Ag Device for heat treating a welded workpiece comprises line inductors arranged behind each other along the welding seam with screening elements arranged within the activating region of the inductors
EP1285719B1 (en) * 2001-08-02 2004-11-17 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Method for making wear-resistant surface layers using laser
RU2399684C2 (en) * 2008-03-03 2010-09-20 Татьяна Алексеевна Ващенко Procedure for alloys age-hardening
JP2011032499A (en) * 2009-07-30 2011-02-17 Kansai Electric Power Co Inc:The Heat-treatment method for regenerating part with deterioration in creep strength
RU2566241C1 (en) * 2014-07-08 2015-10-20 ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ УНИТАРНОЕ ПРЕДПРИЯТИЕ "ЦЕНТРАЛЬНЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ КОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ "ПРОМЕТЕЙ" (ФГУП "ЦНИИ КМ "Прометей" Thermal treatment of welds of low-carbon ferrite-perlite steels
RU2606144C2 (en) * 2012-08-14 2017-01-10 Виктор Никонорович Семенов Method for welding thick-walled large-size parts
JP6248350B2 (en) * 2015-12-26 2017-12-20 並木精密宝石株式会社 Precision tilt stage

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06248350A (en) * 1992-12-28 1994-09-06 Jgc Corp Heat treatment method for piping welding joint
RU2129166C1 (en) * 1997-04-02 1999-04-20 Научно-производственное объединение энергетического машиностроения им.акад.В.П.Глушко Method of heat treatment of structures
EP1285719B1 (en) * 2001-08-02 2004-11-17 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Method for making wear-resistant surface layers using laser
DE10152685A1 (en) * 2001-10-19 2003-05-08 Thyssenkrupp Stahl Ag Device for heat treating a welded workpiece comprises line inductors arranged behind each other along the welding seam with screening elements arranged within the activating region of the inductors
RU2399684C2 (en) * 2008-03-03 2010-09-20 Татьяна Алексеевна Ващенко Procedure for alloys age-hardening
JP2011032499A (en) * 2009-07-30 2011-02-17 Kansai Electric Power Co Inc:The Heat-treatment method for regenerating part with deterioration in creep strength
RU2606144C2 (en) * 2012-08-14 2017-01-10 Виктор Никонорович Семенов Method for welding thick-walled large-size parts
RU2566241C1 (en) * 2014-07-08 2015-10-20 ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ УНИТАРНОЕ ПРЕДПРИЯТИЕ "ЦЕНТРАЛЬНЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ КОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ "ПРОМЕТЕЙ" (ФГУП "ЦНИИ КМ "Прометей" Thermal treatment of welds of low-carbon ferrite-perlite steels
JP6248350B2 (en) * 2015-12-26 2017-12-20 並木精密宝石株式会社 Precision tilt stage

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2803306C1 (en) * 2022-12-28 2023-09-12 Олег Александрович Попцов Method for processing welded joints
RU2811004C1 (en) * 2023-05-11 2024-01-09 Акционерное общество "Инжиниринговая компания "АЭМ-технологии" (АО "АЭМ-технологии") Method for local heat treatment of welded joints of large-sized thick-walled products

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3649223B2 (en) Heat treatment method and heat treatment apparatus for piping system
RU2729488C1 (en) Method of local low-temperature thermal treatment of welded joints of large-size products
EP3072604B1 (en) Steel sheet heating method and steel sheet heating apparatus
WO2020062382A1 (en) Special tooling for post-weld heat treatment of pins of heated surface of boiler and heat treatment method
RO132254B1 (en) Heat treatment unit system for circular seam of nuclear power steam generator and heat treatment process using the same
US20140120483A1 (en) Local Heat Treatment and Thermal Management System for Engine Components
EP3426000A1 (en) Heat-processing device and heat-processing method
CN109207677A (en) A kind of pivoting support continuous quenching inductor and induction hardening method
RU2745915C1 (en) Method of local heat treatment of welded joints
CN107557541B (en) Argon filling heating and heat preserving tool and method for 9% -12% Cr martensitic heat-resistant steel large-diameter thick-wall pipeline
RU2811004C1 (en) Method for local heat treatment of welded joints of large-sized thick-walled products
CN106077385B (en) Detachable electric radiation type forging die heating device and size determination method
Bychkov et al. Investigations of thermomechanical fatigue for optimization of design and production process solutions for gas-turbine engine parts
CN205289235U (en) Stress relieving formula ribbed steel bar dephosphorization apparatus for producing
CN219709546U (en) Local heat treatment device for special-shaped welding joint
CN115612822A (en) Online heat treatment device and method for in-service boiler heat exchanger tube
CN114593606A (en) Split vertical rotor heating device
JP7175621B2 (en) induction heating device
SU802384A1 (en) Method of thermal treatment of welded tubes
Romanov et al. High-Temperature Heat-Treatment of the Welded Joints of Du300 Austenitic Pipelines at 900° C
RU2268125C1 (en) Tubular zirconium-steel adapters forming unit
CN116507446A (en) Device for preventing welding deformation and method for welding pipe and flange using the same
CN117187541A (en) Heat insulation structure and protection method for furnace roller of cold-rolling vertical annealing furnace
RU2074468C1 (en) Method for assembling slip-ring unit of turbogenerator rotor
JPH01165724A (en) Improvement of residual stress on surface of weld zone of metallic pipe joint