[发明专利]一种温卷压力容器筒体用Q345R钢板焊后热处理方法

说明书

本发明公开了一种温卷压力容器筒体用Q345R钢板焊后热处理方法，所述焊后热处理方法包括钢板加热、保温、冷却工序。本发明通过对焊后热处理加热速度、保温时间、冷却速度等工序的控制，保证了钢板的良好力学性能，解决了压力容器筒体用Q345R（HIC）钢板温卷后内部显微组织粗化、不均现象，消除了内部缺陷，从而保证了钢板及焊接热影响区的力学性能和耐腐蚀性能。本发明方法处理后钢板及焊缝处板厚1/2位置强韧性匹配良好，表面硬度较低，钢板力学性能稳定，抗硫化氢腐蚀性能良好，适合厚度为110～160mm同类钢板焊后热处理生产检验，本发明热处理方法简单易行，适合工厂批量生产。

技术领域

本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种温卷压力容器筒体用Q345R钢板焊后热处理方法。

背景技术

Q345R(R-HIC)钢因低C、Mn、P、S含量，MnS等夹杂物非常少，因此不仅具有良好的综合力学性能，还具有较强的抗硫化氢腐蚀性能，被广泛应用在石油、石化、天然气工业中含有H₂和湿H₂S介质的压力容器和反应器等设备上。伴随着压力容器设备大型化的飞速发展，出于对设备安全的需要，对Q345R(HIC)钢的厚度提出了更高的要求。

目前Q345R(HIC)厚板主要集中在110～160mm，受卷制设备和钢板厚度的影响，该厚度规格的钢板卷筒时均采用温卷工艺，一般温卷温度为620～650℃之间。钢板经过温卷之后，显微组织及力学性能均发生了显著改变，如硬度的增加、冲击性能的恶化等。同时塑性变形产生大量的位错、空位等缺陷，严重恶化了钢板的耐腐蚀性能。另外卷筒焊接后，热影响区组织发生了巨大变化，力学性能及耐腐蚀性能均显著下降。如何通过一种焊后处理(简称PWHT)工艺保证容器对钢板性能的要求，成为目前亟待解决的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种温卷压力容器筒体用Q345R钢板焊后热处理方法；本方法所得钢板力学性能、耐腐蚀性能稳定，满足批量生产需要。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种温卷压力容器筒体用Q345R钢板焊后热处理方法，所述焊后热处理方法包括钢板加热、保温、冷却工序；所述钢板加热工序，装出炉温度≤425℃；所述钢板保温工序，保温温度为595～625℃，保温时间为12～14h。

本发明所述钢板加热工序，装炉温度≤425℃，温度＞425℃时升温速度为80～90℃/h。

本发明所述钢板冷却工序，钢板保温到时后，以60～70℃/h速度降温，温度≤425℃时出炉空冷。

本发明所述方法中，处理钢板的厚度为110～160mm。

本发明所述热处理方法处理过的钢板及焊缝处板厚1/2位置力学性能：屈服强度≥260MPa，抗拉强度485～584MPa，断后伸长率（A₅₀）≥21%，-46℃冲击功≥47J，厚向断面收缩率满足GB5313中Z35的要求，180°弯曲冷弯试验（b=2a，d=3a）表面无裂纹。

本发明所述热处理方法处理过的钢板及焊缝处表面硬度≤200HB，显微组织为珠光体+铁素体，晶粒度≥7级。

本发明所述热处理方法处理过的钢板及焊缝处抗HIC性能：按GB/T 8650标准A溶液，实验时间96小时，单个试样平均值满足CLR≤10%，CTR≤2%，CSR≤1%，最大单个裂纹长度≤5mm。

本发明所述热处理方法处理过的钢板及焊缝处抗SSC性能：按GB/T 4157标准，A法拉伸实验，加载应力为247MPa，实验时间720小时，10倍放大镜下，钢板及焊缝处试样拉伸区域均无裂纹。

本发明温卷压力容器筒体用Q345R钢板经焊后热处理方法处理后产品性能检测方法参考GB/T713-2014；焊接件按照NBT47014进行力学检验；抗HIC性能：GB/T 8650标准A溶液；抗SSC性能：GB/T 4157标准，A法拉伸实验。