用于液氮储罐的304L焊接件的焊后热处理方法.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201911021317.2 (22)申请日 2019.10.25 (71)申请人 无锡市华立石化工程有限公司 地址 214000 江苏省无锡市滨湖区雪浪街 道葛埭社区 (72)发明人 陈葵芬 (74)专利代理机构 无锡盛阳专利商标事务所 (普通合伙) 32227 代理人 张宁杨辰 (51)Int.Cl. C21D 9/50(2006.01) (54)发明名称 一种用于液氮储罐的304L焊接件的焊后热 处理方法 (57)摘要 本发明提供了一种用于液氮储罐的304L焊 接件的焊后热。

2、处理方法， 其能用于液氮储罐304L 材料的焊接件以消除残余应力， 并且效果好。 其 包括以下步骤： a、 将焊接件加热至570， 升温速 率为55-220/h， 保温时间至少保证焊接件均匀 热透； b、 以55-280/h进行降温处理， 当炉温低 于400后将焊接件从炉中取出， 在静止空气中 冷却。 权利要求书1页 说明书4页 附图9页 CN 110592362 A 2019.12.20 CN 110592362 A 1.一种用于液氮储罐的304L焊接件的焊后热处理方法， 其特征在于： 其包括以下步骤： a、 将焊接件加热至570， 升温速率为55-220/h， 保温时间至少保证焊接件均匀热。

3、透； b、 以55-280/h进行降温处理， 当炉温低于400后将焊接件从炉中取出， 在静止空气中冷 却。 2.根据权利要求1所述的一种用于液氮储罐的304L焊接件的焊后热处理方法， 其特征 在于： 步骤a中的升温速率为100/h， 步骤b中， 以100/h进行降温处理。 权利要求书 1/1 页 2 CN 110592362 A 2 一种用于液氮储罐的304L焊接件的焊后热处理方法 技术领域 0001 本发明涉及焊后热处理技术领域， 具体为一种用于液氮储罐的304L焊接件的焊后 热处理方法。 背景技术 0002 超低碳不锈钢液氮储罐大部分受压元件和受力元件在-196环境下工作， 需要承 受交变。

4、应力， 而国内外相关标准中对于奥氏体不锈钢焊接接头， 既不要求， 也不禁止采用焊 后热处理， 因此最好对受压元件焊接接头及尺寸稳定性要求较高的焊接接头进行消除应力 热处理， 以提高元件的结构精度和尺寸稳定性进而提升系统的使用性能。 但是现有技术中 难以查到适用于液氮储罐304L材料的焊接件的焊后热处理方法。 发明内容 0003 针对液氮储罐的304L材料焊接件需要消除应力的问题， 本发明提供了一种用于液 氮储罐的304L焊接件的焊后热处理方法， 其能用于液氮储罐304L材料的焊接件以消除残余 应力， 并且效果好。 0004 其技术方案是这样的： 一种用于液氮储罐的304L焊接件的焊后热处理方法。

5、： 其特 征在于： 其包括以下步骤： a、 将焊接件加热至570， 升温速率为55-220/h， 保温时间至少 保证焊接件均匀热透； b、 以55-280/h进行降温处理， 当炉温低于400后将焊接件从炉中 取出， 在静止空气中冷却。 0005 进一步的， 步骤a中的升温速率为100/h， 步骤b中， 以100/h进行降温处理。 0006 采用了这样的方法对液氮储罐304L材料的焊接件进行焊后热处理后， 焊缝金属组 织结构不发生变化， 产生的析出物少， 同时焊缝冲击韧性维持在较高值并能使焊缝心部的 应力得到较充分的释放， 使得焊接接头的结构精度和尺寸稳定性得到有效提高。 附图说明 0007 图。

6、1为实施例1焊缝中心金相图 （1000 x） ； 图2为实施例1熔合线金相图 （1000 x） ； 图3为实施例2焊缝中心金相图 （1000 x） ； 图4为实施例2熔合线金相图 （1000 x） ； 图5为实施例3焊缝中心金相图 （1000 x） ； 图6为实施例3熔合线金相图 （1000 x） ； 图7为实施例4焊缝中心金相图 （1000 x） ； 图8为实施例4熔合线金相图 （1000 x） ； 图9为实施例5焊缝中心金相图 （1000 x） ； 图10为实施例5熔合线金相图 （1000 x） ； 图11为实施例6焊缝中心金相图 （1000 x） ； 说明书 1/4 页 3 CN 110。

7、592362 A 3 图12为实施例6熔合线金相图 （1000 x） ； 图13为实施例1硬度检测结果图； 图14为实施例2硬度检测结果图； 图15为实施例3硬度检测结果图； 图16为实施例4硬度检测结果图； 图17为实施例5硬度检测结果图； 图18为实施例6硬度检测结果图。 具体实施方式 0008 下面通过6个实施例来进行说明， 其中， 试板材料为304L， 厚度为16mm， 尺寸为 150mm*500mm， 其化学成分及相关性能见下表一： 按照WPS焊接试板， 焊接参数见下表二： 实施例1： 不进行热处理， 其焊缝中心和熔合线处的金相图如图1、 图2所示， 焊缝组织为 奥氏体+铁素体， 柱。

8、状晶结构， 同时熔合线组织良好； 对焊缝区和热影响区试验分别进行- 196AKv低温冲击， 焊缝区的冲击值 （J） 为62/39/44， 热影响区冲击值为234/215/232， 其维 氏硬度检测结果如图13所示。 0009 实施例2的焊后热处理方法： a、 将焊接件加热至570， 升温速率为100/h， 保温 说明书 2/4 页 4 CN 110592362 A 4 1h， 至焊接件均匀热透； b、 以100/h进行降温处理， 当炉温低于400后将焊接件从炉中取 出， 在静止空气中冷却。 0010 其焊缝中心和熔合线处的金相图如图3、 图4所示， 组织结构相较实施例1无变化， 对焊缝区和热影。

9、响区试验分别进行-196AKv低温冲击， 焊缝区的冲击值 （J） 为38/48/52， 热影响区冲击值为196/193/250， 其维氏硬度检测结果如图14所示。 0011 实施例3的焊后热处理方法： a、 将焊接件加热至570， 升温速率为55/h， 保温 1h， 至焊接件均匀热透； b、 以280/h进行降温处理， 当炉温低于400后将焊接件从炉中取 出， 在静止空气中冷却。 0012 其焊缝中心和熔合线处的金相图如图5、 图6所示， 组织结构相较实施例2无变化， 对焊缝区和热影响区试验分别进行-196AKv低温冲击， 焊缝区的冲击值 （J） 为38/36/38， 热影响区冲击值为213/。

10、250/208， 其维氏硬度检测结果如图15所示。 0013 实施例4的焊后热处理方法： a、 将焊接件加热至570， 升温速率为220/h， 保温 1h， 至焊接件均匀热透； b、 以55/h进行降温处理， 当炉温低于400后将焊接件从炉中取 出， 在静止空气中冷却。 0014 其焊缝中心和熔合线处的金相图如图7、 图8所示， 组织结构相较实施例1无明显变 化， 对焊缝区和热影响区试验分别进行-196AKv低温冲击， 焊缝区的冲击值 （J） 为40/32/ 34， 热影响区冲击值为184/146/232， 其维氏硬度检测结果如图16所示。 0015 实施例2-4对比实施例1可以看出， 采用了。

11、这样的方法对液氮储罐304L材料的焊接 件进行焊后热处理后， 焊缝金属组织结构不发生变化， 产生的析出物少甚至没有， 同时焊缝 冲击韧性维持在较高值并能使焊缝心部的应力得到较充分的释放， 使得焊接接头的结构精 度和尺寸稳定性得到有效提高。 通过采用本申请提出的焊后热处理方法进行处理， 相较于 不进行处理的焊接件， 平均应力值为不进行处理的焊接件的60%， 峰值为不进行处理的焊接 件的50%。 0016 下面举出其它实施例来证明加热至570时， 综合热处理效果最好： 实施例5的焊后热处理方法： a、 将焊接件加热至700， 升温速率为100/h， 保温1h， 至焊接件均匀热透； b、 以100/。

12、h进行降温处理， 当炉温低于400后将焊接件从炉中取出， 在静止空气中冷却。 0017 其焊缝中心和熔合线处的金相图如图9、 图10所示， 组晶界附近析出物较实施例4 明显增多， 对焊缝区和热影响区试验分别进行-196AKv低温冲击， 焊缝区的冲击值 （J） 为 26/22/28， 热影响区冲击值为160/153/174， 相较于实施例2， 冲击韧性下降， 已不能满足 制 造安装技术要求 的规定， 其维氏硬度检测结果如图17所示。 0018 实施例6的焊后热处理方法： a、 将焊接件加热至750， 升温速率为100/h， 保温 1h， 至焊接件均匀热透； b、 以100/h进行降温处理， 当炉。

13、温低于400后将焊接件从炉中取 出， 在静止空气中冷却。 0019 其焊缝中心和熔合线处的金相图如图11、 图12所示， 晶界内和晶间产生大量析出 物， 对焊缝区和热影响区试验分别进行-196AKv低温冲击， 焊缝区的冲击值 （J） 为18/15/ 22， 热影响区冲击值为172/161/182， 相较于实施例2， 冲击韧性下降， 已不能满足 制造安装 技术要求 的规定， 其维氏硬度检测结果如图18所示。 0020 另外， 通过实验发现， 在保证充分均匀热透的前提下， 再加长热处理保温时间， 对 说明书 3/4 页 5 CN 110592362 A 5 消除焊接残余应力并无效果， 其中充分均匀。

14、热透的时间与材料厚度有关具体可以参考相关 标准。 0021 以上， 仅为本发明较佳的具体实施方式， 但本发明的保护范围并不局限于此， 任何 熟悉该技术的人在本发明所揭露的技术范围内， 可轻易想到的变化或替换， 都应涵盖在本 发明的保护范围之内。 因此， 本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。 说明书 4/4 页 6 CN 110592362 A 6 图1 图2 说明书附图 1/9 页 7 CN 110592362 A 7 图3 图4 说明书附图 2/9 页 8 CN 110592362 A 8 图5 图6 说明书附图 3/9 页 9 CN 110592362 A 9 图7 图8 说明书附图 4/9 页 10 CN 110592362 A 10 图9 图10 说明书附图 5/9 页 11 CN 110592362 A 11 图11 图12 说明书附图 6/9 页 12 CN 110592362 A 12 图13 图14 说明书附图 7/9 页 13 CN 110592362 A 13 图15 图16 说明书附图 8/9 页 14 CN 110592362 A 14 图17 图18 说明书附图 9/9 页 15 CN 110592362 A 15 。