SA335-P92鋼焊后熱處理方法及工藝研究

林志華

朱順聚

顧文彬

（上海電力建設(shè)有限責(zé)任公司，上海市高郵路68號(hào)，200231）

摘要：本文對(duì)大口徑厚壁管道焊后熱處理工藝進(jìn)行了較為深入的研究。研究中對(duì)比了電阻加熱設(shè)備與電感應(yīng)加熱設(shè)備在對(duì)大口徑厚壁管熱處理時(shí)造成內(nèi)外壁溫差的試驗(yàn)，試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明目前電站廣泛使用的電阻加熱設(shè)備熱處理時(shí)會(huì)造成局部?jī)?nèi)外壁溫差過(guò)大的現(xiàn)象，這對(duì)熱處理溫度特別敏感的P92鋼十分不利，而采用先進(jìn)的電感應(yīng)加熱設(shè)備內(nèi)外壁溫差<20℃,可確保P92鋼焊后熱處理整個(gè)焊接接頭性能的均勻性，特別是焊縫根部的沖擊韌性。本文還重點(diǎn)介紹了Proheat35型電感應(yīng)加熱設(shè)備在外高橋三期工程中對(duì)P92鋼熱處理的應(yīng)用及工藝的改進(jìn)。

關(guān)鍵詞：P92鋼、熱處理、電阻加熱、電感應(yīng)加熱

1．大口徑厚壁管熱處理工藝研究

1．1現(xiàn)電站安裝施工中大口徑厚壁管道焊后熱處理設(shè)備應(yīng)用情況

自上世紀(jì)八十年代起，電站安裝施工中大口徑厚壁管道焊后熱處理設(shè)備，由原工頻、中頻電感應(yīng)熱處理設(shè)備逐漸被柔性陶瓷電阻加熱設(shè)備所取代，現(xiàn)使用的柔性陶瓷電阻加熱設(shè)備又配備了微電腦控溫裝置，目前已是電站安裝單位熱處理的主力設(shè)備。

原工頻或中頻熱處理設(shè)備，由于其加熱塊笨重，操作不便，中頻熱處理后局部有集膚效應(yīng)現(xiàn)象，加熱塊又為裸露件，操作時(shí)很不安全，加上設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高、維修困難，逐漸被淘汰。而柔性陶瓷加熱設(shè)備操作便捷、通用性強(qiáng)，并配有微電腦控溫裝置、能自動(dòng)控制熱處理設(shè)備的輸出電流，使工件熱處理符合規(guī)范要求，所以施工單位現(xiàn)場(chǎng)熱處理全部采用柔性陶瓷電阻加熱設(shè)備。

柔性陶瓷電阻加熱設(shè)備

DWK系列示意圖見(jiàn)圖1、圖2，原工頻電感應(yīng)加熱設(shè)備見(jiàn)圖3。

1.2

柔性陶瓷電阻加熱法與電感應(yīng)加熱法的原理及其對(duì)P92鋼大口徑厚壁管道焊后熱處理時(shí)可能存在的問(wèn)題

（1）柔性陶瓷電阻加熱法是輻射加熱。其加熱原理是從加熱器發(fā)出的熱能以輻射的形式傳到工件的外表面，依靠金屬導(dǎo)熱，從外表面向內(nèi)部傳導(dǎo)。

（2）電感應(yīng)加熱是鋼材在交變磁場(chǎng)中產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)，感應(yīng)電勢(shì)在金屬內(nèi)部產(chǎn)生渦流和磁滯，在渦流和磁滯的作用下，使鋼材發(fā)熱。

（3）P92鋼的最佳熱處理溫度為760±10℃，也就是說(shuō)，熱處理溫度的上限為770℃，下限為750℃。熱處理溫度范圍相對(duì)比較窄，在這一溫度范圍內(nèi)，P92鋼焊接接頭焊后熱處理才能獲得良好的綜合性能，特別是焊縫的沖擊韌度。

（4）目前，現(xiàn)場(chǎng)焊后熱處理廣泛采用的柔性陶瓷電阻加熱設(shè)備，從原理上分析，這種從外表面向內(nèi)部傳導(dǎo)熱能的方法，對(duì)大口徑厚壁管很可能會(huì)造成內(nèi)、外壁溫差過(guò)大的現(xiàn)象，而這種過(guò)大的溫差對(duì)溫度特別敏感的P92鋼而言，是對(duì)沖擊韌度不利的。而電感應(yīng)加熱法，從原理上講，它的熱源來(lái)自由金屬內(nèi)部產(chǎn)生的渦流和磁滯作用使材料發(fā)熱，這種熱處理法對(duì)大口徑厚壁管造成的內(nèi)、外壁溫差應(yīng)該小，對(duì)溫度敏感的P92鋼焊接接頭熱處理應(yīng)該有利，見(jiàn)圖4。

圖4

電感應(yīng)加熱原理

1.3柔性陶瓷電阻加熱和工頻電感應(yīng)加熱在Φ420×70mm、長(zhǎng)680mm的P22管上熱處理試驗(yàn)

（1）試驗(yàn)?zāi)康?/p>

a.

測(cè)兩種加熱方法的內(nèi)、外壁溫差

b.

測(cè)等效點(diǎn)的溫度

注：等效點(diǎn)

—

根據(jù)shifrin的研究結(jié)果，只要加熱帶的寬度在5倍壁厚以上，外表面距焊縫中心線的軸向距離為t的位置大致與內(nèi)表面焊縫根部的溫度相等。（t為壁厚）

（2）熱電偶布置

在試驗(yàn)管的同一截面上共布置了七個(gè)測(cè)溫點(diǎn)，在離截面一倍壁厚70mm處設(shè)一等效點(diǎn)、50mm和90mm處再各設(shè)一個(gè)點(diǎn)，共10個(gè)測(cè)溫點(diǎn)。測(cè)溫點(diǎn)布置示意圖見(jiàn)圖5所示，實(shí)際的熱電偶布置情況如圖6所示。

圖6

Φ420×70mm管上熱電偶的布置情況

（3）柔性陶瓷電阻加熱法

a.

工件加熱至770℃×4h，測(cè)得的各點(diǎn)溫度如表1所示。加熱寬度500mm，管兩端用保溫棉堵上。

表1：加熱至770℃×4h，各點(diǎn)的溫度值

測(cè)點(diǎn)編號(hào)

溫度（℃）

測(cè)點(diǎn)編號(hào)

溫度

17706740

27707740

37708738

47709738

572010738

b.

測(cè)得的管內(nèi)、外壁溫差及等效點(diǎn)（#8）與內(nèi)壁（#5）的溫差：

#1點(diǎn)

-

#5點(diǎn)

=

770℃

-

720℃

=

50℃

#3點(diǎn)

-

#6點(diǎn)

=

770℃

-

740℃

=

30℃

等效點(diǎn)#8點(diǎn)

-

內(nèi)壁#5點(diǎn)

=

738℃

-

720℃

=

18℃

柔性陶瓷電阻加熱實(shí)際情況照片如圖7所示。

圖7

柔性陶瓷電阻加熱設(shè)備

DWK系列

（4）工頻電感應(yīng)加熱

a.

工件加熱至765℃×4h，測(cè)得的各點(diǎn)溫度如表2所示。加熱寬度500mm，13匝，管兩端用保溫棉堵上。

表2：加熱至770℃×4h，各點(diǎn)的溫度值

測(cè)點(diǎn)編號(hào)

溫度（℃）

測(cè)點(diǎn)編號(hào)

溫度

17656760

27657749

37658759

47709760

574710760

b.

測(cè)得的管內(nèi)、外壁溫差及等效點(diǎn)（#8）與內(nèi)壁（#5）的溫差：

#1點(diǎn)

-

#5點(diǎn)

=

765℃

-

747℃

=

18℃

#3點(diǎn)

-

#6點(diǎn)

=

765℃

-

760℃

=

5℃

等效點(diǎn)#8點(diǎn)

-

內(nèi)壁#5點(diǎn)

=

759℃

-

747℃

=

12℃

工頻電感應(yīng)加熱實(shí)際情況照片

圖8

圖8

工頻電感應(yīng)加熱實(shí)際情況

（5）結(jié)論

a.

兩種加熱法在水平固定位置上測(cè)得的同一截面周向外壁溫度基本相同（#1～#4點(diǎn)的溫度），而徑向方向上的內(nèi)壁溫度處于不均勻狀態(tài)，其內(nèi)、外壁溫差因加熱方法不同相差懸殊。

b.

在試驗(yàn)條件相同的情況下，工頻電感應(yīng)加熱法測(cè)得的內(nèi)外壁溫差明顯小于柔性陶瓷電阻加熱法。工頻電感應(yīng)加熱法測(cè)得的內(nèi)外壁溫差﹤20℃，這對(duì)焊后熱處理溫度要求特別敏感的P92鋼十分重要。

c.

等效點(diǎn)#8點(diǎn)的溫度與管內(nèi)壁#5點(diǎn)的溫差，工頻電感應(yīng)法比柔性陶瓷電阻加熱法溫差值小，但均大于10℃以上。

d.

試驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù)證明，電感應(yīng)加熱法無(wú)論從理論還是實(shí)踐上，該方法在大口徑厚壁管的熱處理效果要優(yōu)于目前廣泛使用的柔性陶瓷電阻加熱法。

1.4

Preheat

35型電感應(yīng)加熱設(shè)備與柔性陶瓷電阻加熱設(shè)備在Φ558×90mm

P22管上的熱處理試驗(yàn)

（1）前一輪的熱處理試驗(yàn)，由于是在Φ420×70mm、長(zhǎng)680mm的一段短管上進(jìn)行的，與外高橋三期工程主蒸汽管Φ546×92mm相差甚遠(yuǎn)，所得的數(shù)據(jù)代表性還不夠強(qiáng)。同時(shí)，采用的工頻電感應(yīng)加熱設(shè)備極其落后，無(wú)法在工程中加以應(yīng)用。但前一輪試驗(yàn)有一點(diǎn)是可以肯定的，那就是電感應(yīng)加熱法對(duì)大口徑厚壁管測(cè)得的內(nèi)外壁溫差要比現(xiàn)在廣泛使用的柔性陶瓷電阻加熱設(shè)備來(lái)得小，對(duì)焊后熱處理溫度特別敏感的P92鋼十分有利。

（2）Proheat

35型電感應(yīng)加熱設(shè)備

Proheat

35型電感應(yīng)加熱設(shè)備是由美國(guó)米勒公司生產(chǎn)的，當(dāng)今世界上最先進(jìn)的熱處理設(shè)備之一。該設(shè)備是電感應(yīng)加熱，其原理是：熱源從工件的近表面發(fā)熱，向工件內(nèi)部傳導(dǎo)。其功率為35kW，頻率0.5～3萬(wàn)HZ，屬高頻感應(yīng)加熱。加熱時(shí)，輸出電流、電壓、頻率和功率通過(guò)微電腦自動(dòng)匹配，所有數(shù)據(jù)均為電腦儲(chǔ)存。加熱導(dǎo)線為柔性線，內(nèi)通水冷卻。保溫棉為耐高溫、可重復(fù)使用的環(huán)保型產(chǎn)品，見(jiàn)圖9。

圖9

Proheat

35型電感應(yīng)加熱設(shè)備

（3）為了使這一輪的對(duì)比試驗(yàn)更接近實(shí)際，測(cè)得的數(shù)據(jù)更具有代表性，我們從現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)來(lái)了一根長(zhǎng)3.15m，規(guī)格為Φ558×90mm的P22材質(zhì)大口徑管。該試驗(yàn)管的規(guī)格與外高橋三期工程主蒸汽管Φ546×92mm非常接近，試驗(yàn)所測(cè)得的數(shù)據(jù)應(yīng)該很有說(shuō)服力，見(jiàn)圖10。

熱電偶的布置：在試驗(yàn)管Φ558×90mm，長(zhǎng)3.15m的一端800mm處的截面上，在平焊和仰焊位置的內(nèi)、外壁各布置一個(gè)測(cè)溫點(diǎn)。距截面一倍壁厚90mm處布置一個(gè)等效測(cè)溫點(diǎn)。熱

電偶布置示意圖如圖11所示，實(shí)際的熱電偶布置情況見(jiàn)圖12。

圖10

Φ558×90mm、3.15m

P22大口徑管

e.

重復(fù)試驗(yàn)測(cè)得的各點(diǎn)數(shù)據(jù)，參見(jiàn)表4。

表4：加熱至770℃×2h

時(shí)，測(cè)得各點(diǎn)的數(shù)據(jù)

測(cè)溫點(diǎn)

#1#2#3#4#5

溫度

770℃770℃754℃756℃768℃

f.

管內(nèi)、外壁溫差：

#1點(diǎn)

-

#3點(diǎn)

=

770℃

-

754℃

=

16℃

#2點(diǎn)

-

#4點(diǎn)

=

770℃

-

756℃

=

14℃

g.

等效點(diǎn)#5與#3點(diǎn)的溫差：

#5點(diǎn)

-

#3點(diǎn)

=

768℃

-

754℃

=

14℃

#5點(diǎn)

-

#3點(diǎn)

=

769℃

-

750℃

=

19℃

實(shí)際測(cè)得的數(shù)據(jù)照片見(jiàn)圖13。

e.

重復(fù)試驗(yàn)測(cè)得的各點(diǎn)數(shù)據(jù)，參見(jiàn)表4。

表4：加熱至770℃×2h

時(shí)，測(cè)得各點(diǎn)的數(shù)據(jù)

測(cè)溫點(diǎn)

#1#2#3#4#5

溫度

770℃770℃754℃756℃768℃

f.

管內(nèi)、外壁溫差：

#1點(diǎn)

-

#3點(diǎn)

=

770℃

-

754℃

=

16℃

#2點(diǎn)

-

#4點(diǎn)

=

770℃

-

756℃

=

14℃

g.

等效點(diǎn)#5與#3點(diǎn)的溫差：

#5點(diǎn)

-

#3點(diǎn)

=

768℃

-

754℃

=

14℃

（5）柔性陶瓷電阻加熱設(shè)備（DWK-180）在Φ558×90mm管上測(cè)得的各點(diǎn)數(shù)據(jù)

a.

加熱寬度為640mm，管兩端用保溫棉堵住，中間形成1400mm長(zhǎng)的小室。

b.

當(dāng)試驗(yàn)加熱至769℃×3h時(shí)，測(cè)得各點(diǎn)的數(shù)據(jù)如表5所示。

表5：加熱至769℃×3h

測(cè)得各點(diǎn)的數(shù)據(jù)

測(cè)溫點(diǎn)

#1#2#3#4#5

溫度

769℃

769℃

736℃

715℃

769℃

c.

管內(nèi)、外壁溫差：

#1點(diǎn)

-

#3點(diǎn)

=

769℃

-

736℃

=

33℃

#2點(diǎn)

-

#4點(diǎn)

=

769℃

-

715℃

=

54℃

d.

等效點(diǎn)#5點(diǎn)與#3點(diǎn)的溫差：

#5點(diǎn)

-

#3點(diǎn)

=

769℃

-

736℃

=

33℃

（6）結(jié)論

a.

Proheat

35型電感應(yīng)加熱設(shè)備與柔性陶瓷電阻加熱設(shè)備，在Φ558×90mm管水平固定位置上測(cè)得的同一截面上周向外壁溫度相同，溫度屬均態(tài)分布。而徑向方向（壁厚方向）內(nèi)壁溫度處于不均勻狀態(tài)，其內(nèi)外壁溫差因加熱方法不同相差懸殊，電感應(yīng)加熱，管內(nèi)外壁溫差遠(yuǎn)比柔性陶瓷電阻加熱小。這一現(xiàn)象與第一輪試驗(yàn)結(jié)果完全吻合。

b．Proheat

35型電感應(yīng)加熱設(shè)備在Φ558×90mm管上試驗(yàn)所測(cè)得的內(nèi)外壁溫差﹤20℃，而柔性陶瓷電阻加熱設(shè)備在相同試驗(yàn)條件下測(cè)得的內(nèi)外壁溫差最小為33℃，最大為54℃。

c.

試驗(yàn)表明如在外高橋三期工程主蒸汽管Φ546×92mm的P92鋼焊后熱處理時(shí)，采用Proheat

35型電感應(yīng)加熱設(shè)備，能有效地保證P92大口徑厚壁管熱處理溫度控制在760±10℃范圍之內(nèi)，從而確保P92鋼整個(gè)焊接接頭內(nèi)外部的力學(xué)性能，特別是焊縫根部的沖擊韌度。

d.

Proheat

35型電感應(yīng)加熱設(shè)備屬高頻感應(yīng)加熱，其集膚效應(yīng)現(xiàn)象在試驗(yàn)中并不明顯。

e.

試驗(yàn)結(jié)果表明，等效點(diǎn)的測(cè)試溫度值與內(nèi)壁測(cè)試溫度值存在著較大的差距，等效點(diǎn)的溫度實(shí)際上是受多種因素影響，如加熱方法、管徑、壁厚、管內(nèi)氣流等。所以這一點(diǎn)與理論上有差異，實(shí)際施工中該點(diǎn)不能真正等效內(nèi)壁的溫度。

2．Proheat

35型電感應(yīng)加熱設(shè)備在P92鋼管中的應(yīng)用

2．1

P92鋼焊后熱處理的敏感溫度

P92鋼的含Cr量為9%、含W量為1.7%左右，由于該材料合金成分含量高，而且有一定量的W元素，有可能導(dǎo)致該鋼材對(duì)焊后熱處理溫度特別敏感。在對(duì)現(xiàn)場(chǎng)P92鋼Φ456×65mm口徑焊接接頭焊后熱處理時(shí)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)Proheat

35型電感應(yīng)加熱設(shè)備溫度升至740℃至748℃時(shí)，升溫速度減慢，該溫度范圍可能就是P92鋼焊后熱處理的敏感溫度區(qū)域。那么，Proheat

35型電感應(yīng)加熱設(shè)備能否應(yīng)用于P92鋼的焊后熱處理呢？為此，在試驗(yàn)室對(duì)Φ360×56mm

P92鋼管用35型電感應(yīng)設(shè)備做熱處理試驗(yàn)見(jiàn)圖14。試驗(yàn)結(jié)果證明，使用Proheat

35型電感應(yīng)加熱設(shè)備完全能將P92鋼焊接接頭溫度升至770℃。但當(dāng)溫度升至740℃功率由35.1kw降至33kw，升溫速度減慢，但持續(xù)一段時(shí)間后又開(kāi)始升溫，升至設(shè)定的770℃時(shí)，功率為19.1kw。

圖14

試驗(yàn)室采用35型電感應(yīng)設(shè)備對(duì)Φ360×56mm

P92鋼管熱處理

2．2

Proheat

35型電感應(yīng)加熱設(shè)備在P92鋼中的應(yīng)用

安裝現(xiàn)場(chǎng)的工況條件遠(yuǎn)比試驗(yàn)室來(lái)得惡劣，施工現(xiàn)場(chǎng)焊后熱處理工件的散熱狀況比試驗(yàn)中的模擬件來(lái)得復(fù)雜，加上P92鋼對(duì)焊后熱處理溫度的敏感性，安裝現(xiàn)場(chǎng)使用Proheat

35型電感應(yīng)加熱設(shè)備對(duì)P92鋼大口徑厚壁管做焊后熱處理遠(yuǎn)比想象中復(fù)雜，難度要大很多。

為了解決施工中惡劣條件給熱處理造成的困難，充分發(fā)揮Proheat

35型電感應(yīng)加熱設(shè)備對(duì)大口徑厚壁管熱處理時(shí)可有效地控制管內(nèi)外壁溫差﹤20℃這一優(yōu)勢(shì)，并針對(duì)P92鋼對(duì)740℃至748℃溫度敏感這一特點(diǎn)，在對(duì)大口徑厚壁管P92鋼焊后熱處理時(shí)，在熱處理工藝上進(jìn)行了改進(jìn)。

（1）Φ420×85mmP92鋼的焊后熱處理工藝

在對(duì)三級(jí)過(guò)熱器出口端Φ420×85mmP92鋼焊后熱處理時(shí)，在焊縫區(qū)400mm范圍內(nèi)采用Proheat

35型電感應(yīng)加熱設(shè)備作為主加熱區(qū)，在緊靠主加熱區(qū)旁兩側(cè)附以小功率電阻加熱塊筑起一道熱壩（Heat

Dam）與主加熱設(shè)備同步進(jìn)行加熱或遲后加熱，并使熱壩區(qū)溫度嚴(yán)格控制在670℃至680℃范圍內(nèi)，當(dāng)主加熱區(qū)溫度達(dá)到765℃恒溫2小時(shí)時(shí)，可切斷兩側(cè)熱壩區(qū)電源，熱壩區(qū)停止加熱，完成使命。以后完全依靠Proheat

35型電感應(yīng)加熱設(shè)備加熱，使主加熱區(qū)溫度有效地控制在765℃。這種熱處理方法在對(duì)Φ420×85mmP92鋼焊接接頭熱處理時(shí)，取得了很好的效果。

加熱區(qū)

610

85

熱壩區(qū)

主加熱區(qū)

400

主加熱區(qū)

采用Proheat

35型電感應(yīng)加熱設(shè)備

加熱寬度

400mm

12匝

熱壩區(qū)

采用電阻加熱塊

加熱寬度

每側(cè)85mm

5kw

（2）熱壩區(qū)的布置及溫度的設(shè)置

a.

熱壩區(qū)位置的布置：

熱壩區(qū)位置布置在主加熱區(qū)旁距焊縫邊緣200～250mm左右處，與主加熱區(qū)的外側(cè)線圈留出一定的距離，以避免加熱塊加熱時(shí)損壞線圈的絕緣層。

b.

熱壩區(qū)溫度的設(shè)置：

熱壩區(qū)溫度設(shè)置在670示意圖"

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主加熱區(qū)

采用Proheat

35型電感應(yīng)加熱設(shè)備

加熱寬度

400mm

12匝

熱壩區(qū)

采用電阻加熱塊

加熱寬度

每側(cè)85mm

5kw

（2）熱壩區(qū)的布置及溫度的設(shè)置

a.

熱壩區(qū)位置的布置：

熱壩區(qū)位置布置在主加熱區(qū)旁距焊縫邊緣200～250mm左右處，與主加熱區(qū)的外側(cè)線圈留出一定的距離，以避免加熱塊加熱時(shí)損壞線圈的絕緣層。

b.

熱壩區(qū)溫度的設(shè)置：

熱壩區(qū)溫度設(shè)置在670℃至680℃范圍內(nèi)效果明顯。熱壩區(qū)可以與主加熱區(qū)同步進(jìn)行加熱，也可以遲后于主加熱區(qū)，或當(dāng)主加熱區(qū)溫度升至740℃時(shí)，再啟動(dòng)熱壩區(qū)加熱，這三種情況均可以。當(dāng)主加熱區(qū)溫度升至765℃時(shí)，熱壩區(qū)可以在2小時(shí)后切斷電源，以后由Proheat

35型電感應(yīng)加熱設(shè)備繼續(xù)工作。

（3）主加熱區(qū)Proheat

35型電感應(yīng)加熱設(shè)備使用情況

主加熱區(qū)的加熱寬度為400mm，共繞12匝，升溫速度﹤150℃/h，溫度升至740℃至765℃時(shí)主要參數(shù)如下：

溫度

主

要

參

數(shù)

溫度電流（A）

電壓（V）

功率（kw）

頻率（kHz）

740℃

29870022.711.5

755℃

29970022.311.5

765℃

30070020.311.6

在Φ420×85mm

P92鋼焊接接頭焊后熱處理時(shí)，溫度從740℃升至755℃，再到765℃時(shí)，整個(gè)升溫過(guò)程十分平穩(wěn)，特別是進(jìn)入敏感溫度區(qū)域沒(méi)有出現(xiàn)升溫速度減慢的現(xiàn)象，整個(gè)焊接接頭設(shè)置的三個(gè)測(cè)溫點(diǎn)均按設(shè)定溫度達(dá)到765℃。在切斷熱壩區(qū)電源后，電感應(yīng)加熱設(shè)備按設(shè)定的765℃保溫8小時(shí)的程序正常工作。保溫期間加熱設(shè)備顯示儀上顯示的電流、電壓、功率和頻率自動(dòng)匹配，并始終使工件的溫度穩(wěn)定在設(shè)定的765℃范圍內(nèi)，見(jiàn)圖15。

圖15

現(xiàn)場(chǎng)采用35型電感應(yīng)設(shè)備附熱壩對(duì)Φ460×85mm

P92鋼管熱處理

經(jīng)該工藝熱處理后，Φ420×85mm

P92鋼焊接接頭的硬度檢驗(yàn)值：

焊縫區(qū)

HB231

HB230

HB221平均值

HB227

母材一側(cè)

HB197

HB199

HB210平均值

HB202

母材另一側(cè)

HB190

HB198

HB196平均值

HB195

（4）Φ546×92mm

P92鋼的焊后熱處理

采用類似工藝在主蒸汽管規(guī)格為Φ546×92mm（實(shí)測(cè)壁厚為100mm）的焊口焊后熱處理時(shí)，主加熱區(qū)的加熱溫度為760℃，恒溫8小時(shí)，此時(shí)電感應(yīng)加熱設(shè)備的功率為22kw。見(jiàn)圖16和圖17

經(jīng)該工藝熱處理后，Φ546×92mm

P92鋼焊接接頭的硬度檢驗(yàn)值（2G）：

焊縫區(qū)

HB239

HB227

HB224平均值

HB230

母材一側(cè)

HB201

HB196

HB205平均值

HB201

母材另一側(cè)

HB208

HB202

HB210平均值

HB207

經(jīng)該工藝熱處理后，Φ546×92mm

P92鋼焊接接頭的硬度檢驗(yàn)值（5G）：

焊縫區(qū)

ED后，業(yè)主對(duì)此十分重視，還要求我們施工單位在再熱熱段P92鋼管Φ747×40mm管系上也使用該設(shè)備進(jìn)行焊后熱處理。

2．5

結(jié)論

（1）P92鋼大口徑厚壁管道焊后熱處理采用Proheat

35型電感應(yīng)加熱設(shè)備并附以熱壩區(qū)可有效地解決P92鋼熱處理敏感溫度區(qū)域?qū)е律郎厮俣葴p慢的問(wèn)題，使主加熱區(qū)在加熱寬度比較窄的情況下，可充分發(fā)揮Proheat

35型電感應(yīng)加熱的作用，使大口徑厚壁管內(nèi)外壁溫差嚴(yán)格控制在﹤20℃的范圍，從而確保P92鋼焊接接頭的質(zhì)量，特別是焊縫根部韌性指標(biāo)。

（2）這種熱處理工藝對(duì)復(fù)雜結(jié)構(gòu)的大口徑厚壁管件如大容量機(jī)組的三通構(gòu)件和特殊鋼材對(duì)熱處梨6.jpg"

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圖16

Φ546×92mm

P92鋼

2G焊口

圖17

Φ546×92mm

P92鋼

5G焊口

2．3

P92鋼大口徑厚壁管采用Proheat

35型電感應(yīng)加熱設(shè)備附熱壩區(qū)熱處理工藝的優(yōu)點(diǎn)

（1）在主加熱區(qū)采用Proheat

35型設(shè)備的周圍筑起一道熱壩（Heat

Dam）可以使大厚壁工件在加熱過(guò)程中減緩熱量沿管道軸向和徑向方向上的散熱速度，減小管內(nèi)空氣流動(dòng)時(shí)的熱量損耗。這種熱處理工藝對(duì)P92鋼熱處理敏感溫度的作用特別有效，可避免P92鋼加熱溫度到達(dá)敏感溫度區(qū)域時(shí)使升溫速度減慢的現(xiàn)象，從而確保主加熱區(qū)的熱量更加集中。

（2）可減小整個(gè)焊接接頭加熱區(qū)寬度的范圍，在此寬度范圍內(nèi)充分發(fā)揮Proheat

35型電感應(yīng)加熱使厚壁管內(nèi)外壁溫差﹤20℃的優(yōu)勢(shì)，確保焊接接頭的熱處理質(zhì)量。

（3）可以取消以往大口徑厚壁管熱處理時(shí)在管道內(nèi)安裝隔離小室所使用的封堵器具，使操作便捷，工藝簡(jiǎn)化