《焊后热处理设备》PPT课件.ppt

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1、焊后热处理设备,目录,01,03,02,04,焊后热处理设备简单概述,焊后热处理设备近期发展,焊后热处理设备施工工艺,焊后热处理设备应用案例,1,焊后热处理设备简单概述,第,节,热处理设备是实现热处理工艺的重要保证，设计或选用先进又合理的热处理设备，充分满足热处理工艺参数的要求，这是提高产品质量的关键，而组建技术先进、设备效益好、生产组织合理的热处理车间才能有效地提高劳动生产效率和经济效益。在长输管道建设中。需对焊口进行预热、后热和焊后热处理。针对野外施工的具体情况，结合国内长输管道焊口加热技术现状，研制出了管道焊接热处理设备。该设备包括感应加热电源、高频感应加热变压器和加热圈以及分布式微机温

2、度控制系统三部分。,完成主要热处理工序(加热和冷却工序)所用的设备。加热设备(加热炉与加热装置)热处理炉是热处理车间最重要的而且是广泛使用的加热设备，类型繁多。传统型：燃料炉、标准型电阻炉、盐浴炉新型：采用先进的感应加热技术，管道焊接热处理设备具有体积小、重量轻、节省电能、空气冷却、双重电气隔离、使用安全等优点。是一种节能型、智能化的电加热设备。适合在野外长输管道建设中推广应用。冷却设备(冷却室、淬火槽、淬火机等),我国热处理技术的相对落后，主要体现在热处理装备水平的落后上，两万个生产厂点的12万台设备大多数为50年代到70年代的仿苏产品。工业发达国家60年代就已经基本淘汰了空气加热炉，普及了

3、少无氧化热处理，而我国迄今空气加热炉仍占热处理设备的大多数，感应加热热处理设备的比例较少。通过统计表明：我国热处理炉中周期式炉多，连续式炉少，效率低，能耗大；空气炉多，气氛炉少，工件氧化脱碳严重，质量不易保证；自动化程度低，人为因素影响大，质量不稳定；盐浴炉比重相当大，劳动条件差，污染严重；一半以上的炉龄超过30年，且年久失修，热效率低，散热严重，成本高.,计算机的应用：在参数及管理上的应用；在生产过程中控制上的应用；在设备制造过程中的应用。例：我国自行开发的渗层浓度分布控制技术已用于生产，微型计算机动态可控渗氮与动态碳势控制技术推广情况良好。,现代热处理行业：现代热处理技术的标志：优质、高效

4、、低耗、清洁、灵活现代热处理设备：大型连续热处理生产线、密封箱式多用炉生产线、真空热处理设备、无人化感应加热设备等。,2,焊后热处理设备施工工艺,第,节,热处理规范 1、预热 当管子外径大于219mm或壁厚大于等于20mm时，应采用电加热进行预热，预热升温速度应符合热处理规程6.4.3的要求。预热宽度从对口中心开始，每侧不少于焊件厚度的3倍，且不小于100mm.,2、后热（1）有冷裂纹倾向的焊件，当焊接工作停止后，若不能立即进行焊后热处理，应进行后热处理。温度350，保温时间1-2小时。其加热宽度应不小于预热时的宽度。（2）对马氏体型钢（如F12钢或P91钢等）的焊接，如要进行后热，应在马氏体

5、转变结束后进行。,3、焊后热处理 下列焊接接头应进行热处理：1）壁厚大于30 mm的碳素钢管子与管件。2）壁厚大于32 mm的碳素钢容器。3）壁厚大于28 mm的普通低合金钢容器。4）耐热钢管子与管件（热处理规程第6.2.2.1条规定的内容除外）。5）经焊接工艺评定需做热处理的焊件。,4、升、降温速度应按下述原则控制：对承压管道和受压元件，焊接热处理升、降温速度为6250（单位为h，其中为焊件厚度mm）且不大于300h.降温时，300以下可不控制。5、T91P91钢焊接接头热处理工艺 对T91P91钢焊接接头热处理工作，作为本工程热处理工作的重点。须严格执行工艺。1）当焊缝整体焊接完毕，对T9

6、1钢和P91钢小径薄壁管的焊接接头可冷却至室温,而对P91钢大径厚壁管的焊接接头冷却到100120恒温1小时后，应及时进行焊后热处理。2）要求焊接接头焊后及时热处理。不能及时进行热处理时，应于焊后立即做加热温度为350，恒温时间为1小时的后热处理。3）焊后热处理的升、降温速度以150h为宜，对T91钢和P91钢小径薄壁管的焊接接头焊后热处理的升、降温速度为300h.降温至300以下时，可不控制，在保温层内冷却至室温。,4）T91P91钢焊后热处理加热温度为7601O。对于T91P91钢与珠光体、贝氏体钢的异种焊接接头，加热温度应按两侧钢材及所用焊丝、焊条等综合确定，不应超过合金成分含量低材料的

7、下临界点Ac1.5）恒温时间：执行DLT868-2004的规定。6）焊接热处理过程曲线（P、W、H、T）。,6、意外情况的处理 P91钢属中合金马氏体耐热钢，具有较高冷裂倾向，焊接过程中的意外停顿，如果处理不当，将会大大降低焊接接头的综合机械性能。1.停电：当焊接过程中突然停电时，应采取以下措施保护焊口。1.1首先增设一条备用电源，以防止停电。1.2焊接前，在焊接区10-20m范围内，备有可靠充足的氧、乙炔气。,1.3及时与有关部门沟通，并以书面形式要求在停电前24小时通知。1.4停电后，及时用氧、乙炔火焰将焊口及附近加热至350以上并保温1小时缓冷，并尽可能快地恢复供电。1.5恢复供电后，尽

8、快继续焊接。2.热处理设备损坏：2.1 如因设备损坏而导致焊口无法加热时，应继续焊接，并做保温处理，尽快修复设备。如暂时无法修好，可通过另一台设备继续加热焊接。,2.2 如设备可以加热，但不能正确记录曲线时，可以将焊缝继续焊完，此时可用测温笔或测温仪测量层间温度，然后检修设备并做好记录。3.突发恶劣天气 在P91钢管道施工期间，特别是在施工露天焊口时，应随时掌握天气预报情况，尽量避免恶劣天气下施焊。,3.1强风：现场焊接时，应尽可能的将挡风设施绑扎牢固，挡风严密。突起强风时，可以临时采取加固措施，挡风设施应在焊口完成施工完成后方可拆除。3.2暴雨：如正在焊接时突发暴雨，应及时停止焊接，并做保温

9、处理，确保挡雨棚不漏雨。3.3低温：环境温度突降时，应及时采取升温措施，使焊接区环境温度达到5以上。,3,焊后热处理设备近期发展,第,节,我国加入WTO后，经济与国际接轨，为企业提供了动力，增加了压力，既制造了机会，也带来了严峻的挑战。中外合资企业的建立，外国独资企业的涌入使国内制造业的产品面临激烈的市场竞争，这种竞争表现在产品质量、价格和售后服务上，但核心在产品质量。产品质量的高要求既是压力，也是动力。它可以带动热处理的技术改造和设备更新，从而使机器零件的质量和寿命产生大的改观。热处理企业的设备更新给设备制造业带来了商机，但国产热处理设备由于工艺水平低、可靠性差，在对外开放形势下也面临激烈竞

10、争，使许多国内热处理设备制造厂濒临倒闭。,提高热处理设备的质量和可靠性也是当务之急。与此同时，设备配套件、泵、阀、电器元件、仪器、筑炉材料等的质量和可靠性如果不能很快有大的改善，热处理设备的水平就不可能有大的突破，必定在竞争中继续吃败仗。提高产品质量必须在实行企业科学管理的基础上，加强产品质量管理、认真开展企业的ISO9000系列标准的认证、在生产过程中认真执行热处理各项工艺标准和热处理件的组织性能质量标准，才能使产品质量迅速上一个新台阶。,在机器制造工艺过程中，热处理是耗能大户。其电能消耗一般为机械制造企业的20%30%。据20世纪90年代调查，全国每年用于热处理的电能约86亿度（kWh），

11、占总发电量的1%左右。美国1996年热处理用电总量为59亿度，仅为我国用电的68%。我国机械工厂的热处理用电费用占生产成本约40%。可见合理选择热处理能源，有效和节约使用能源也是热处理生产技术发展和改造的重要出发点之一。电是二次能源，热电厂发一度电约需9196kJ的热能，发电的效率在30%40%。如果热处理加热炉的热效率能达到80%，则按一次能源的利用率计算，综合热效率只有24%32%。而利用天然气的燃烧炉，再加上利用烟道气的燃烧空气预热，综合热效率达到60%65%是很容易做到的。因此在有条件使用天然气的地域，用燃烧炉代替部分电阻炉，从能源利用上是很有利的。,先进的加热设备除能体现先进工艺外，

12、节约能源是很重要的指标。热处理炉应有最小的散热损失，最小的炉衬蓄热，废热要充分利用，燃烧炉应有高效的燃烧器或辐射管，还要有合理的燃烧制度。合理选择工艺具有极大的节能潜力，而且可在极小的投入条件下获得明显效果。缩短加热时间，降低加热温度，用表面热处理代替整体热处理、简化工艺过程、合理选择工件材料等都是好的节能措施，关键在于生产岗位上的技术人员的节能意识的强弱。生产的合理组织，能源的严格管理也是节能的根本措施之一。提高热处理设备负荷，保持连续生产对于节能是非常重要的。从这层意义上，专业化生产是非常有利的方式。,提高劳动生产率、降低生产成本，获得最大的经济效益永远是热处理生产和所有企业追求的目标。实

13、现高生产效率的重要前提是单一品种的批量化生产。在大批量、规模化生产条件下，采用生产过程自动化、质量的在线信息化、工艺参数和质量效果的模拟和自适应控制可最大限度地提高生产效率，实现无人作业，由此也可以完全消除人为因素，保证产品质量低分散度。缩短生产周期的热处理工艺既能节约能源，也能提高生产效率。提高设备的可靠性、减少故障率，可以减少维修次数、减少辅助时间。在多品种小批量生产方式下采用柔性设备和多用设备生产线也可提高生产效率。当然在专营热处理加工企业，生产计划的优化管理、合理的生产组织，使设备保持满负荷运转都是保证高生产效率的有效措施。,02,03,04,05,06,07,08,01,发展方向,少

14、无污染,少无畸变,少无分散,少无浪费,少无氧化,少无脱碳,少无废品,少无人工,如前所述，由于受到制造业的高度重视，近代热处理技术发展迅速。其主要发展方向可以概括为8个方面：,4,焊后热处理设备应用案例,第,节,节能也是先进热处理技术主要特点之一。节能的热处理工艺是最有效的节能措施。把渗碳温度从930提高到1050可减少40%的工艺周期，在一般电阻炉中这种温度的提高受到发热体和耐热材料的限制很难实现，而在感应加热热处理炉中低压渗碳在1050施行是轻而易举的事。以氮碳共渗、硫氮碳共渗和氧氮共渗代替渗碳和碳氮共渗可把工艺温度从850930降到550580，代替一般气体渗氮可把渗氮时间从30h70h减

15、少到1.5h3h。利用锻后余热施行锻坯的调质淬火，可节约重新加热所需的热能，而且还能获得改善组织和性能的形变热处理功效。钢件热处理加热时间过于保守的计算必须改变。碳钢和低合金钢施行零保温加热和不均匀奥氏体淬火和加热到FA两相区的不完全淬火都是可行的。,管道焊口热处理设备核心功率元件功耗大，容易损坏，主电路经常随着工件的变化设备不工作在谐振状态，输出效率低下。仅用于对加热温度要求不高的场合，社会上已经陆续淘汰。新一代智能感应加热设备：采用数字电路控制，控温精度高，IGBT过零点精确控制在开关状态，主电路谐振频率自动跟踪，可以根据工件的变化自动适应负载确保电路处于谐振状态，使整个设备输出效率极高。智能化管道焊口热处理设备采购前需要跟专业技术员说明加热需求，提供加热工件尺寸，加热工件频率等参数。根据实际需求制定相关设计方案。,感应热处理的优点,快速热处理,可进行工件局部淬火,节能热处理,机械化及自动化,感应淬火的加热时间以秒计，一般在210s之内，生产周期亦短,其能耗与渗碳、氮化、调质相比具有极大的优势,精确地将工件需进行淬火的局部进行加热,一般均配有步进梁送料、机械手取工件及机器人操纵感应器,谢谢观赏,thankyou,2.14,