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12Cr1MoVG管道焊后热处理工艺控制要点

摘要：目前低合金耐热钢12Cr1MoVG在化工企业中使用非常广泛，由于其

材料对延迟裂纹敏感的特性，在焊接过程中和焊接结束后易产生延迟裂纹，其形

成的宏观裂纹以致贯穿裂纹与材料的韧性和残余应力大小有很大关系。根据国家

现行规范规程的规定，铬钼耐热钢管道焊后应及时进行焊后热处理来降低扩散氢

含量，消除残余应力以避免焊缝裂缝的产生。传统的热处理设备使用热处理以设

备，现已唐山中浩化工有限公司厂外外管蒸汽管道低合金耐热钢12Cr1MoVG为

例采用新方法焊后热处理的工艺控制要点

关键词：热处理工艺控制要点12Cr1MoVG管道

一、施工准备

1.1技术准备

熟悉施工图纸，编制合金钢管道焊后热处理方案

明确需要进行焊后热处理的焊接接头如下：

本工程中合金钢管12Cr1MoVG规格为Φ323.9×22.2，其所有的对接接头；

合金钢管12Cr1MoVG上的对焊支管座；

其他经焊接工艺评定需进行焊后热处理的管件；

1.2人员准备

由于本项目需要焊后热处理的焊口总数不多，且工作量较集中，场地方便，

项目部指定一名技术员，负责编制焊接热处理施工方案和作业指导数等技术文

件，指导并监督热处理人员的工作，整理热处理资料等；指定一名热处理工，负

责按照热处理施工方案和作业指导书进行施工，记录热处理操作过程，完成自检

等。

1.3设备及辅助材料准备

西门子S7-200PLC模块（可编程序控制器）、交流接触器、继电器、计算机、

柔性陶瓷电阻加热器，配备一台里氏硬度计，以测量焊缝和母材的硬度值。

辅助材料有快速接长导线，串联导线、热电偶、补偿导线、接插件、硅酸铝

岩棉毡、铁丝等。快速接长导线供加热器与交流接触器连接，K形热电偶及补偿

导线是用于测温；硅酸铝纤维毯耐温1000℃，主要用于热处理的保温；铁丝用

于固定热电偶和绑扎硅酸铝纤维毯。

焊后热处理工艺及措施

2.1加热方法

本项目采用柔性陶瓷电阻加热的方法对管道焊缝进行加热。

2.2热处理温度

根据焊接作业指导书和热处理施工方案，12Cr1MoVG钢的焊后热处理温度

为750℃。

2.3加热速率

温度在400℃以下加热速率无需控制，当温度升至400℃以上时，加热速率

不应大于(205×25/δ)℃/h，且不得大于350℃/h，既温度升至400℃以上时加热速

率为230℃/h。

热处理温度为750℃，恒温时间为2h。在恒温期间内最高与最低温差低于

65℃

焊口温度由750℃降至400℃，恒温后的冷却速率不大于(260×25/δ)℃/h且不

得大于260℃/h,既冷却速率为260℃/h。焊口温度由400℃降至常温，使其自然冷

却。

2.4加热范围

对管道及焊件的加热范围为：从焊缝中心算起，每侧不小管道壁厚的3倍，

且不小于60mm。本项目合金钢管道加热范围为80mm。

2.5温差控制

焊后热处理过程中。焊件内外壁和焊缝两侧温度应均匀；在恒温过程中，管

道在加热范围内任意两点的温差应小于＜50℃。

2.6热处理时间安排

由于焊后热处理应在焊缝外观外观检查及规定的无损检测合格后进行，根

据现场实际情况，每天焊口焊接完成后，有条件进行热处理的立即进行，无法立

即进行焊后热处理时在焊后立即均匀加热至200-300℃并进行保温缓冷。

主要操作方法

3.1安装热电偶

根据加热方法，采用K形热电偶用接触法测温

热电偶安装时必须保证热电偶的热端与焊缝接触良好，热电偶冷端温度不稳

定时，必须使用补偿导线，将热电偶信号按布置工艺要求接入西门子EM235模

拟量出入模块。平口对准插座的凸点插入，然后顺时针旋转45°左右。

3.2安装保温材料

将硅酸岩棉毡均匀覆盖在安装好的柔性陶瓷电阻加热器上，并用铁丝绑扎牢

固。

温度范围从焊缝破口边缘算起，每侧不小于管子壁厚的5倍，且每侧应比加

热器的安装宽度增加不小于100mm，以减少温度梯度。

保温厚度以40~60mm为宜，对水平管道可通过改变保温层厚度来减小管道

上下部分的温差

四、退火工艺

4.1基本