[发明专利]高温高压TP347管材的焊接和热处理方法

说明书

本发明公开了一种高温高压TP347管材的焊接和热处理方法，包括：坡口机加工、封底焊；填充和盖面，热处理；其中，填充和盖面采用循环检测焊接的手段，精准保证填充层冷却至100℃以下，有效降低了降低焊接热裂纹出现的可能性；热处理在不同的温度范围采用不同的降温手段，使得焊缝及热影响区尽量少的产生贫铬的现象，保证焊件的抗晶间腐蚀能力不受影响；本发明步骤简单，可操作性高，焊接时更加容易焊透，保证焊接的工件的质量，也能减少热影响区域的影响范围，有效降低了降低焊接热裂纹出现的可能性，保证焊接后的材料的稳固性。

技术领域

本发明涉及焊接领域。更具体地说，本发明涉及一种高温高压TP347管材的焊接和热处理方法。

背景技术

TP347管材在ASTM(美国材料与试验协会)中属于P～NO～8，具有较强的抗腐蚀性，在高温环境下也有广泛的应用，其中悬浮床加氢裂化装置工艺配管中的主要管材即为TP347；该管道有多种规格，管道设计压力为23.5MPa，设计温度为510℃，但是由于现有的焊接技术和后期热处理的问题，管道在投运后一段时间，加氢裂化装置TP347压力管道在焊接处容易开裂，开裂的原因主要为在进行焊接过程中没有科学控制焊接热输入时间，使得焊接接头处奥氏体材料粗晶增大，进而实现晶界面积扩增，形成裂纹；

另外在管道进焊接设计时，设计的不合理性也会导致压力管道安装完成后管道结构应力的增加，从而在进行管道热处理时，热涨应力无法得到及时有效释放，使得管道热处理区域中的应力增加，进行导致TP347压力管道裂纹的产生，因此需要一种能够保证焊接中焊缝区的晶粒分布均匀，热处理后热涨应力小的焊接方法和热处理方法。

发明内容

本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。

本发明还有一个目的是提供一种高温高压TP347管材的焊接和热处理方法，其步骤简单，可操作性高，根据管材的厚度对坡口的处理形状进行调整，使得焊接时更加容易焊透，保证焊接的工件的质量，也能减少热影响区域的影响范围，通过红外测温监控，保证层间温度控制在100℃以下，使得反馈得到的焊接状态更为精准，有效降低了降低焊接热裂纹出现的可能性；热处理在不同的温度范围采用不同的降温手段，使得焊缝及热影响区尽量少的产生贫铬的现象，保证焊件的抗晶间腐蚀能力不受影响。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种高温高压TP347管材的焊接和热处理方法，包括以下步骤：

将待焊接管材的坡口采用机加工方式进行加工、封底焊采用充氩保护手工钨极氩弧焊或自保护焊丝钨极氩弧焊，封底焊道焊肉厚度3～5mm，采用短弧焊接、直线性运条、小电流多层多道焊的焊接方式进行填充和盖面；

其中，封底焊好后，填充按照每焊接填充一层，就敲掉药皮，人工观察焊道的颜色，确认合格后将焊接填充层冷却至100℃以下，并采用红外测温仪进行监控，打磨起止位置焊接接头，错开起弧和收弧位置，再进行下一道填充，重复焊接填充循环，直至盖面结束；

焊缝热处理：采用的升温速度为50℃/h的标准进行升温操作，升温至850～900℃，然后保持升温到的温度恒温1.5～2小时，断电后以每小时40～50℃/h的速度，使焊接材料温度降到700℃以下，再进行快速空冷。

优选的是，DN300以内的管材采用充氩保护手工钨极氩弧焊。

优选的是，管材的壁厚超过30mm时，坡口处理为双V型，下V单边坡度30°～35°，上V单边坡度20°～25°，下V深度为壁厚的2/3。

优选的是，确认合格后将焊接填充层冷却至100℃以下的冷却方式为：用棉纱布蘸取盐水对每层焊道进行搽拭冷却。

优选的是，热处理前焊缝采用单一方向进行打磨。

优选的是，热处理前，管材上焊缝两侧靠近焊缝处采用保温材料封堵，每侧的保温材料离焊缝中心距离控制在300～500mm以内。