摘要：热处理质量控制环节作为压力容器制造质量控制中所不可或缺的一环，是TSGZ0004—2007《特种设备制造、安装、改造、维修质量保证体系基本要求》中规定的18个基本要素之一。但是在压力容器制造厂的实际的生产活动中，各个制造厂在关于压力容器的热处理质量控制环节中仍然存在诸多的问题，总的来说出现的这些问题大致可以归结为4个方面。在这里，我们就针对这四方面来具体地谈一谈在热处理质量控制环节中存在的问题。
关键词：热处理；质量控制环节；问题研究
1热处理的具体操作手段没有达到相关法规的规定标准
对于压力容器的制造来说，在其生产的具体的过程中，需要用到的热处理种类一共有3个，分别是成形受压元件的焊后热处理、恢复性能热处理和改善材料力学性能热处理。而在具体的生产实践中，制造厂商对产品的焊后热处理一般都能够按照事先的规定进行规范化的操作，但是对成形受压元件的恢复性能热处理和改善材料力学性能热处理却不够重视，其操作过程也往往不能够达到规定的标准。例如：现有一台按照GB150.3—2011的标准进行设计的压力容器，其筒节的材质是Q345R，其规格是φ450×24mm。另外其筒节的冷成形变形率（%）=50×δ［1-（Rf/Ro）]/Rf，算式中：Rf=237mm，δ=24mm，Ro为∞，将数值带入可以计算出该压力容器的筒节冷成形变形率（%）为5.06%。这一数值超出了GB150表4中的数值范围，所以对于该压力容器的筒节来说，应该在成型受压处理之后，再经过相应的恢复性能热处理过程来恢复材料的力学性能。但是在实际的操作中，笔者发现许多的制造厂在筒节冷卷成形之后，并没有再进行必要的相关的恢复性能热处理过程。而是选择在焊接步骤之后再进行筒节的恢复性能热处理。制造商的这种选择在焊接处理之后再进行恢复性能热处理是不合理的。
对于金属材料来说，一旦经过冷加工变形处理之后，其自身的性能都会发生比较大的变化，对于碳素钢来说更是如此。在进行冷加工变形处理的过程中，伴随着塑性变形量的不断增大，其自身的等轴晶组织会顺着金属整体的变形而发生伸长变化。随着金属整体上变形量较大的时候，其等轴晶组织则会逐渐变成纤维状。如此一来金属硬度和内应力相应的就会变大，但是金属的可塑性也会随之降低，这就是所谓的金属加工过程中的“加工硬化”现象。而恢复性能的热处理工艺则可以很好地恢复金属材料的力学性能，很好地规避因“加工硬化”而带来的不良后果。但是若是在不进行恢复性能的热处理的情况下，而选择提前进行焊接处理，这样一来极容易因焊接过程中出现金属因受热不均匀而出现塑性应变现象。这样一来可能会使得等轴晶体之间产生一些不可逆的拉伸变化而对母材的性能造成伤害。所以建议恢复性能热处理还是要在焊接处理之前进行比较妥当。
2热处理工艺的编制依据是什么，压力容器的最短保温时间设定时的控制事项
2.1热处理工艺的编制要依据零件的使用要求来决定。
2.1.1如果要求弹性好，应该选择中温回火工艺，如弹簧、齿轮。
2.1.2如果要增加局部硬度，就要选择只对齿轮的齿部进行高频淬火。
2.1.3如果是冷冲模具的冲头、凹模需要硬度，就要选择淬火+低温回火的热处理工艺。
2.1.4如果是轴类零件，既要求轴内部有韧性，表面又需要有硬度，那就要对轴的整体调质，再进行表面淬火，既增加轴表面硬度，又让其内部有韧性。
2.2关于压力容器热处理过程中的最短保温时间的设定是存在于热处理工艺中的问题中最为突出的一个。在NB/T47015《压力容器焊接规程》中推荐了一些热处理工艺中的最短保温时间的设定。具体的热处理的时间的长短是由焊后热处理厚度来决定的。而焊后热处理的厚度有时取决于焊缝的厚度，也有时取决于母材的厚度。而在具体的热处理时间的相关选择中有规定，当存在两块相邻的受压元件时，其母材厚度的数值参照其中相对较薄的一块的母材的厚度值。而在接管与法兰相互焊接的时候，其焊接厚度值取接管颈在接头处的焊缝厚度。但是在进行具体的焊接工作的时候，相关的工作人员往往都不太注意这些方面的细节，从而设置的热处理时间并不符合具体操作中按规定所要达到的标准。
3热处理过程中的控制问题
3.1对热处理炉的有效加热区的测定工作中存在的问题
在实际的生产过程中，许多的生产商在进行热处理的时候，根本就没有对热处理炉的有效加热区进行有效的测定，即使有些厂家测定了，但是其测定的方法也并不合理。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆一般情况下，生产商对热处理炉的有效加热区测定时所采用的方法参照的是GB/T9452—2003《热处理炉有效加热区测定方法》。但是GB/T9452—2003的方法针对的是周期式箱式热处理炉，这种热处理炉的最大长度为5m，最大宽度为1.5m。可实际正在使用的热处理炉的长度和宽度都已经远远的超出了这个范围，在这种情况下，相关的生产单位还在按照过去的那套旧的标准在执行，自然达不到很好的效果。因而相关的生产方应该根据当下的具体的生产实际需要（如：APISpec8C标准中附录B热处理设备的鉴定指南，就有对热处炉的鉴定的具体要求），制定出科学的热处理炉的有效加热区的测定方法。
3.2在热电偶的校验和敷设过程中所出现的问题
在实际的热处理炉测温工作中，经常会出现没有按照相关的规定对热电偶进行科学合理的计量检定。同时热处理过程中，热敷设电偶的时候，由于并没有严格地按照NB/T47015《压力容器焊接规程》中的相关规定执行，而致使热电偶的脱落，进一步影响到了热处理炉测温工作的最终测量结果。
3.3在进行工件装炉的的注意事项，工作态度不够严谨
通常在进行工件装炉的时候，需要工作人员拥有一个严谨认真的态度，确保将工件都放在有效加热区的范围之内，这也是进行有效加热区测定工作的意义所在。但是在实际的操作中，许多的工作人员根本就不清楚有效加热区的位置，更没有把工件放入到有效加热区的概念，这就会导致不按热处理工艺要求操作，导致工件即使是放入加热炉内，但加热并不均匀，从而严重影响工件热处理的热加工要求。基于许多的工件却并没有放在有效的加热区之内，这就需要热处理工艺员及时跟进监督，并跟操作工明确以下这四件事：1.指明有效加热区位置；2.确保每次作业把工件放置到有效加热区范围；3.规范工艺标准，严格工艺纪律；4.端正态度，严谨细致地作业。
4在热处理分包环节中存在的质量控制问题
4.1没有对分包方的能力进行科学的评估
许多生产单位由于工作的需要，往往在没有对分包方的具体的工作能力进行一个严格测评的情况下，就将工件的热处理工作外包。双方之间只是简单地签订一份协议，并没有实地的去考察分包方的加热炉设备是否符合实际生产的需要。这就对工件的质量控制留下了严重的隐患。需要做以下几个方面的工作。
4.1.1对分包方生产的产品、提供的服务或进行的服务进行考核。
4.1.2在适当阶段借助仪器设备，进行监视和测量活动。
4.1.3分包方提供包括材料、零部件、工具和设备及操作和检验资料证明。
4.1.4对于达不到要求的工件让步放行条件进行明文约束，如返工返修、让步接收、责任声明等。
4.2没有对分包方热处理过程进行必要的监督和检查
通常在当事人双方签订协议的时候，协议中有规定可以定期对分包单位的具体工作进行监督和检查，但是实际上，相关的工作人员在思想上并没有意识到热处理工作的重要性。只关心价格和结果。一旦分包方交货，没有根据图纸和热处理工艺要求去进行进厂检验，尤其是热处理的各项指标。发货日期又迫在眉睫，通常情况下都不会去认真地对分包单位送检工件进行检验，看似节省人力资本，实则遗患无穷。在压力容器制造企业必须清晰知道，压力容器极端使用情况，更应该明确因为制造不良而发生爆炸并由此生产人身伤亡，后果不堪设想。
5结语
热处理质量控制是热容器制造过程中极为重要的一个环节，需要相关的制造单位给予充分的重视。但在实际工作中，热处理工作可谓任重道远，需要持续改进。总体来说，导致这些问题的原因大致来自两方面，一是热处理的工艺是改善金属工件内部组织，对工件热处理参数测量都应该借助专业的检验工装、设备。考虑到这些检验工装、设备成本大，又对检验人员热处理专业要求高，中小企业谈钱、谈检验设备投入色变。殊不知企业要想做出品质好的产品，赢得客户口碑，占领中高端市场，离不开这些检验用的工装、设备，离不开对人力资源的持续投入。二是工厂热处理工艺员工作环境差、待遇低，没有一颗爱岗敬业的事业心，对热处理专业知识的求知心，不会把中国的金属热处理工艺水平提高起来。从制造的合格的压气容器做起，让经手的每一件压力容器的热处理参数都达标，就是当代热处理工艺员的职责和使命。
参考文献：
[1]马容忠，周国华.热处理质量控制环节存在的问题[J].中国特种设备安全，2012（12）：36-38.
[2]马容忠，周国华.浅谈热处理质量控制环节存在的问题[J].中国化工装备，2013（1）：45-48.
论文作者:李焕东
论文发表刊物:《基层建设》2018年第17期
论文发表时间:2018/8/6
标签：工件论文; 压力容器论文; 工艺论文; 质量控制论文; 工作论文; 过程中论文; 性能论文; 《基层建设》2018年第17期论文;