1.青海盐湖机电装备技术有限公司 青海格尔木 810016；
2.青海华鼎装备制造有限公司 青海格尔木 810016
摘要：随着我国经济的发展，社会的进步，化工企业在设备更新方面具有一定的要求，设备技术创新能够促进生产，进而提升企业效益，促进企业长远发展。当前，焊后热处理技术在化工设备设计中的应用较为关键，其可以充分降低材料中的氢含量，进而提升材料性能，为设备运行提供帮助。鉴于此，本文的研究工作势在必行。本文分析了化工设备设计中焊后热处理
关键词：化工设备；设计；焊后热处理
1 作用
焊后热处理主要指消应力热处理，其原理与作用为将设备零部件与材料进行加热，加热到一定温度，保温足够的时间，将处理零件晶格进行排列，进而恢复到稳定状态。以消应力热处理的加热温度为600-650℃，由于温度范围呈现不同，碳钢和低合金钢的加热温度是不一样的。依据材料厚度不同，保温时间不同，保温时间最低不少于30分钟，降温速度依据不同程度的加温温度并结合计算公式进行处理。在化工企业中，化工设备大多为碳钢、低合金钢材质，对其予以热处理能够确保其实现均匀冷却的目的，在金属焊接完成以后，热处理的最终目的就是将金属部件放入一种适宜的介质当中，将其加热到一定程度，并在该温度范围内予以保持一段时间，静待冷却。化工设备还具有其化学性能、物理性能以及力学性能，通过对其进行了解，在材料选择过程中能够予以谨慎处理，与此同时，能够充分显示出焊后热处理在化工设备设计中的具体作用，比如，最大程度的减少焊接完成后的残余应力、提高设备耐腐蚀性、缓解蠕变现象等等。
2 化工设备设计中焊后热处理分析
焊后热处理是机械制造中非常重要的部分，与其他机械操作相比较，热处理一般不影响化工设备的化学成分和形状，而是非常细微地改变了部件内部的组织，或是稍微改变了部件表面的化学成分，提升了部件的使用性能。
2.1 奥氏体不锈钢制压力容器焊后热处理。焊后热处理的一般操作过程是，利用金属在高温条件的影响下，使金属的应力随之发生变化，应力相对较高的地方会由于受到塑性的影响而发生变形，从而有效地消除了焊接残余应力。另一方面，还可以改善焊接接头的各种不良因素影响，在金属的塑性和韧性两方面都能起到很好的作用。焊后热处理不仅切实保证金属抗应力腐蚀的问题得到有效
解决，而且可以消除应力，应该广泛提倡和应用。具体应用范围为具有体心立方晶体结构的碳素钢和低合金钢制压力容器。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆奥氏体从微观结构看是面心立方体，这种结构具有一定的优越性，这种面心立方晶体结构的金属材料相对体心立方来说，具有更多的滑移面，从而使其表现出很好的韧性和应变强化性能。考虑到防腐蚀的问题和满足设备工作温度的问题，我们经常选用不锈钢材料，但是，不锈钢与碳素钢和低合金钢相比价格较高，所以化工设备设计时都会将其壁厚设计得很薄。所以，出于正常操作的安全性考虑，不对奥氏体进行焊后热处理。还有一些其他类型的问题，比如，因使用时间过长而导致的腐蚀问题，也会引起材料的不稳定；疲劳、冲击载荷等问题。这些也都是因不正常使用设备而造成的，在一般的设计中都是难以提前预料到的。倘若确实遇到了上面这些状况和问题，就要由相关人员采取相应的处理和补救措施，使热处理问题得到极大的改善，这样才能进一步保障压力容器的多重使用性能免受影响。否则，不考虑热处理对奥氏体不锈钢制压力容器的特殊要求，只是简单地参照其他类型的材料来处理是行不通的，简单的类比碳素钢和低合金钢而不对奥氏体不锈钢作出新的要求，其结果往往达不到理想的目标。在现行使用标准中，对奥氏体不锈钢制压力容器的管理和维修工作还不是很明确，尤其是对其进行焊后热处理的规范还不清楚。在《钢制压力容器中这样说明：“除图样可以另外规定外，冷成形的奥氏体不锈钢封头不需要再次完成热处理操作”。
2.2 固定管板式换热器的焊后热处理。作为固定管板式换热器，因为结构特点的影响和限制，不能完成热处理的操作。有时还会因为壳层介质的毒性或应力腐蚀的特性而需要另一种方法来解决，如可以选择性地进行热处理。即，对换热器壳体先进行一次部件的相应处理，等到壳体和管板组相接触并紧密连接后，才可以对其进行局部相应的处理，如，对二道环焊缝进行热处理。某些设计人员在对金属材料进行处理的时候，不进行热处理，这种做法只适用于制冷业中壳程介质为液氨的处理，即这种做法是极错误的。虽然说当前的压力容器设计仍存有不足，而且制造单位的管理制度还有些漏洞，对跨行业设计的问题没有提出很好的解决措施，也没有什么具体的要求，但是作为设计人员，应该对这些技术手段要做到活学活用，根据具体的实际情况给出解决方案。对无法进行整体热处理的，可选择在焊接合拢缝之前先热处理，最后对合拢缝进行局部热处理。当借助其他行业压力容器技术解决问题的时候，应该全面理解问题、综合比较问题，从而解决问题。我们设计壳程介质为液氨的金属容器的时候，要注意的一个问题是从结构方面降低应力所造成的影响，从材料的角度调节强度和硬度的指标，这样一来就可以减少液氨应力所造成的腐蚀和开裂问题。因此，面对壳程介质为液氨问题应该采用热处理方式，管壳式换热器及类似情况都是这样。
2.3 带夹套容器的焊后热处理。带夹套容器因为有外面的夹套起到保护和隔热的作用，在其内筒首先要进行一些热处理，与此同时进行水压实验。在压力容器内一般都存在很多接口用来对外连接，这些接口也都是焊在壳体上的，应该随容器一块进行后续的热处理工作。如果接管按照要求穿过筒体夹套包覆的机器零件时，整体夹套与接管就会无法相互适应，这样一来就只能选择其他方法进行处理，通常我们都是选择用分瓣组焊夹套的方式。这种方式的具体做法是，选择在内筒焊接夹套的地方先做初步的处理，将预焊件焊上，这样预焊件与就可以内筒体同时完成热处理的相关过程，最后，将分瓣的夹套与之前得到的大小均一的预焊件共同进行焊接处理，并最终形成相互组焊的结构。
通过本文的研究可知，化工设备焊后注意的事项较多，不仅体现在焊后热处理方面，还包括其他一些注意事项。比如，多重性质的热处理。针对于我国当前经济发展情况，化工企业是其支柱之一，对于化工设备而言，使用热处理方式是关键形式。在这种情况下，相关的设计人员应予以高度的重视，确保具有一定的针对性，提高热处理的工作效能。
参考文献：
［１］刘磊．浅谈化工设备设计中焊后热处理问题［Ｊ］．山西化工，２０１４，３４（２）：４３－４４
论文作者:任海军1,雒庆娜2
论文发表刊物:《基层建设》2017年第29期
论文发表时间:2018/1/14
标签：应力论文; 奥氏体论文; 化工设备论文; 都是论文; 压力容器论文; 材料论文; 结构论文; 《基层建设》2017年第29期论文;