專利名稱：不等規格管道焊接接頭焊后熱處理方法
技術領域：
本發明涉及一種不等規格管道焊接接頭焊后熱處理方法，其適于工業管道或公用管道中材質為鋼材的同種鋼或異種鋼的焊接接頭的焊后熱處理。
背景技術：
焊后熱處理(PWHT)是為消除焊接接頭殘余應力、改善焊接接頭的組織和性能而進行的一種熱處理，其一般工藝流程為安裝熱電偶一布置加熱裝置一包裹保溫棉一設定熱處理參數一進行熱處理一焊后檢驗。工程上有一類管道焊接接頭，其由規格不同或者材料與規格均不相同的兩個管道焊接而成。傳統上在焊縫兩端布置等功率加熱裝置對這類管道焊接接頭進行熱處理，由于焊縫兩端傳熱條件的差異，加熱區域最高溫度不一定位于焊縫上，而是向傳熱量小的方向偏移，偏移量與偏移的最高溫度受材料、工藝與接頭結構等因素的強烈影響，當焊縫溫度在設定溫度時，偏移達到的最高溫度可能超過材料相變點溫度。焊后熱處理的溫度分布特性及最高溫度，對于接頭的性能有重要影響溫度分布不合理，熱處理后接頭仍將存在較大殘余應力，對接頭使用性能與壽命產生不利影響；熱處理溫度過低，不能取得焊后熱處理的效果；熱處理溫度超過材料相變點溫度，將使接頭發生再結晶，對接頭性能造成嚴重損傷，甚至直接導致接頭報廢。

發明內容
本發明所要解決的技術問題是克服現有技術的不足，提供一種改進的不等規格管道焊接接頭焊后熱處理方法。為解決以上技術問題，本發明采取如下技術方案一種不等規格管道焊接接頭焊后熱處理方法，所述的不等規格管道焊接接頭包括橫截面積不等或橫截面積相等但材質不同的兩個管道以及連接所述兩個管道的焊縫，其中，進行熱處理時，對焊接接頭的傳熱量較大的一端進行加熱功率補償以使得加熱區域的最高溫度點位于所述焊縫處。根據本發明的進一步方案所述兩個管道的內徑、外徑中的至少一個是不相等的。 所述的焊接接頭可以為同種鋼焊接接頭(兩管道材料相同)或異種鋼焊接接頭(兩管道材料不同)。優選地，進行熱處理時，對所述焊接接頭的傳熱量較大的一端進行加熱功率補償以使得加熱區域的最高溫度點位于所述焊縫寬度的中心。根據本發明，實現加熱區域的最高溫度點位于所述焊縫處的一個具體實施方案如下進行焊后熱處理時，采取同一加熱回路和在焊縫上布置1支熱電偶作為加熱回路的控溫熱電偶，其中根據公式(A)對兩個管道分別施加加熱功率Ql和Q2，
權利要求
1.一種不等規格管道焊接接頭焊后熱處理方法，所述的不等規格管道焊接接頭包括橫截面積不等或橫截面積相等但材質不同的兩個管道以及連接所述兩個管道的焊縫，其特征在于進行熱處理時，對所述焊接接頭的傳熱量較大的一端進行加熱功率補償以使得加熱區域的最高溫度點位于所述焊縫處。
2.根據權利要求1所述的不等規格管道焊接接頭焊后熱處理方法，其特征在于所述兩個管道的內徑、外徑中的至少一個是不相等的。
3.根據權利要求1所述的不等規格管道焊接接頭焊后熱處理方法，其特征在于所述的焊接接頭為同種鋼焊接接頭或異種鋼焊接接頭。
4.根據權利要求1所述的不等規格管道焊接接頭焊后熱處理方法，其特征在于進行熱處理時，對所述焊接接頭的傳熱量較大的一端進行加熱功率補償以使得加熱區域的最高溫度點位于所述焊縫的寬度的中心。
5.根據權利要求1至4中任一項權利要求所述的不等規格管道焊接接頭焊后熱處理方法，其特征在于采取同一加熱回路和在焊縫上布置1支熱電偶作為加熱回路的控溫熱電偶，其中根據公式(A)對兩個管道分別施加加熱功率Ql和Q2，Ql rw、Sl9U1 = (1 ±10%)·--(A)Q2S2*L2 .................................公式㈧中，Sl和S2分別表示兩個管道的橫截面積；Ll和L2分別表示兩個管道上以焊縫寬度的中心為起點開始計算的加熱寬度。
6.根據權利要求5所述的不等規格管道焊接接頭焊后熱處理方法，其特征在于進行熱處理時，使兩個管道的加熱寬度Ll和L2相等。
7.根據權利要求5所述的不等規格管道焊接接頭焊后熱處理方法，其特征在于采取纏繞在焊接接頭外的柔性加熱繩作為加熱元件，兩管道上纏繞的加熱繩的長度之比與兩管道的加熱功率Ql和Q2的比值一致。
8.根據權利要求5所述的不等規格管道焊接接頭焊后熱處理方法，其特征在于所述方法具體包括如下步驟(1)、安裝熱電偶在焊縫上安裝1支熱電偶，作為加熱元件的控溫熱電偶；O)、布置加熱元件選擇柔性加熱繩作為加熱元件，在以焊縫寬度中心為起點的寬度為Ll的范圍內的一側管道上和以焊縫寬度中心為起點的寬度為L2的范圍內的另一側管道上纏繞加熱繩，分布在兩管道上的加熱繩的長度之比與兩管道的加熱功率Ql和Q2的比值一致；(3)、包裹保溫棉在加熱繩覆蓋區域以及距離加熱繩的至少300mm范圍內的兩管道上覆蓋保溫棉；G)、將兩管道端口封堵；(5)、設定熱處理工藝曲線，進行焊后熱處理。
9.根據權利要求1至4中任一項權利要求所述的不等規格管道焊接接頭焊后熱處理方法，其特征在于采取二個加熱回路來分別對兩個管道進行加熱，且在焊縫上布置2支熱電偶，分別作為所述二個加熱回路的控溫熱電偶，進行熱處理時，控制所述2支熱電偶在同一時刻的溫度差在10°C及以內。
10.根據權利要求9所述的不等規格管道焊接接頭焊后熱處理方法，其特征在于所述方法具體包括如下步驟(1)、安裝熱電偶在焊縫上安裝2支熱電偶，分別作為兩個加熱元件的控溫熱電偶；(2)、布置加熱元件在焊縫兩側的管道上分別布置加熱元件；(3)、設定焊后熱處理工藝曲線設定所述2支熱電偶的控溫曲線，同一時刻兩支熱電偶的溫度差在10°C以內；G)、包裹保溫棉在加熱元件覆蓋區域以及距離加熱繩的至少300mm范圍內的兩管道上覆蓋保溫棉；(5)、將兩管道端口封堵；(6)、根據設定的熱處理工藝曲線，進行焊后熱處理。
全文摘要
本發明公開了一種不等規格管道焊接接頭焊后熱處理方法，所述的不等規格管道焊接接頭包括橫截面積不等或橫截面積相等但材質不同的兩個管道以及連接所述兩個管道的焊縫，其中，進行熱處理時，對焊接接頭的傳熱量較大的一端進行加熱功率補償以使得加熱區域的最高溫度點位于所述焊縫處。本發明方法根據焊縫兩端的不同規格管道的不同傳熱條件來設置相應的加熱條件，有效避免了加熱區域最高溫度點偏離焊縫，克服了傳統焊后熱處理工藝對接頭性能的不利影響，滿足焊后熱處理技術要求。
文檔編號C21D9/50GK102409153SQ20111035808
公開日2012年4月11日 申請日期2011年11月14日 優先權日2011年11月14日
發明者孫志強, 陳忠兵 申請人:中國廣東核電集團有限公司, 蘇州熱工研究院有限公司