[发明专利]不等规格管道焊接接头焊后热处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种不等规格管道焊接接头焊后热处理方法，其适于工业管道或公用管道中材质为钢材的同种钢或异种钢的焊接接头的焊后热处理。

背景技术

焊后热处理(PWHT)是为消除焊接接头残余应力、改善焊接接头的组织和性能而进行的一种热处理，其一般工艺流程为：安装热电偶→布置加热装置→包裹保温棉→设定热处理参数→进行热处理→焊后检验。

工程上有一类管道焊接接头，其由规格不同或者材料与规格均不相同的两个管道焊接而成。传统上在焊缝两端布置等功率加热装置对这类管道焊接接头进行热处理，由于焊缝两端传热条件的差异，加热区域最高温度不一定位于焊缝上，而是向传热量小的方向偏移，偏移量与偏移的最高温度受材料、工艺与接头结构等因素的强烈影响，当焊缝温度在设定温度时，偏移达到的最高温度可能超过材料相变点温度。焊后热处理的温度分布特性及最高温度，对于接头的性能有重要影响：温度分布不合理，热处理后接头仍将存在较大残余应力，对接头使用性能与寿命产生不利影响；热处理温度过低，不能取得焊后热处理的效果；热处理温度超过材料相变点温度，将使接头发生再结晶，对接头性能造成严重损伤，甚至直接导致接头报废。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种改进的不等规格管道焊接接头焊后热处理方法。

为解决以上技术问题，本发明采取如下技术方案：

一种不等规格管道焊接接头焊后热处理方法，所述的不等规格管道焊接接头包括横截面积不等或横截面积相等但材质不同的两个管道以及连接所述两个管道的焊缝，其中，进行热处理时，对焊接接头的传热量较大的一端进行加热功率补偿以使得加热区域的最高温度点位于所述焊缝处。

根据本发明的进一步方案：所述两个管道的内径、外径中的至少一个是不相等的。所述的焊接接头可以为同种钢焊接接头(两管道材料相同)或异种钢焊接接头(两管道材料不同)。

优选地，进行热处理时，对所述焊接接头的传热量较大的一端进行加热功率补偿以使得加热区域的最高温度点位于所述焊缝宽度的中心。

根据本发明，实现加热区域的最高温度点位于所述焊缝处的一个具体实施方案如下：进行焊后热处理时，采取同一加热回路和在焊缝上布置1支热电偶作为加热回路的控温热电偶，其中：根据公式(A)对两个管道分别施加加热功率Q1和Q2，

Q1Q2=(1±10%)·S1·L1S2·L2...(A)]]>

公式(A)中，

S1和S2分别表示两个管道的横截面积；L1和L2分别表示两个管道上以焊缝宽度的中心为起点开始计算的加热宽度。

优选地，进行热处理时，使两个管道的加热宽度L1和L2相等。在一个具体实施方式中，采取缠绕在焊接接头外的柔性加热绳作为加热元件，两管道上缠绕的加热绳的长度之比与两管道的加热功率Q1和Q2的比值一致。

更具体地，采取同一加热回路时的焊后热处理方法包括如下步骤：

(1)、安装热电偶：在焊缝上安装1支热电偶，作为加热元件的控温热电偶；

(2)、布置加热元件：选择柔性加热绳(也可以采取加热片等)作为加热元件，在以焊缝宽度中心为起点的宽度为L1的范围内的一侧管道上和以焊缝宽度中心为起点的宽度为L2的范围内的另一侧管道上缠绕加热绳，分布在两管道上的加热绳的长度之比与两管道的加热功率Q1和Q2的比值一致；

(3)、包裹保温棉：在加热绳覆盖区域以及距离加热绳的至少300mm范围内的两管道上覆盖保温棉；