6 焊后消应处理
6 焊后消应处理
6.0.1 钢管和岔管焊后消应处理应按图样或设计技术文件规定执行。
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6．0．1因为不仅有传统的焊后热处理消应方法，而且近年来在压力钢管上引入了对焊缝进行爆炸消应、振动时效消应等消除或降低焊接接头残余应力的施工方法。这些消除焊接残余应力的方法，统称为焊后消应处理。
6.0.2 高强钢不宜做焊后热处理消应。
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6．0．2高强钢当做焊后热处理消应时，温度控制不好，很容易超过钢的调质回火温度或控轧终了温度，改变其金相组织，从而恶化其性能。
6.0.3 低碳钢、低合金钢焊后消应热处理温度应按图样规定执行。图样对焊后消应热处理温度未作规定时，则可根据钢材特性、焊接性试验成果在580℃～650℃区间选取热处理温度。对于有回火脆性的钢材，热处理应避开脆性温度区。
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6．0．3焊后热处理可以松弛焊接残余应力、软化淬硬组织、改善组织、减少焊缝扩散氢的含量、提高耐蚀性，尤其是提高一些钢种的冲击吸收能量、改善力学性能和蠕变性能，在加工后稳定几何尺寸和减小对接焊缝的焊接残余应力效果比较显著。但是对结构复杂的构件，例如，某些类型的岔管，在做焊后热处理消应时由于构件各处厚薄不一，存在热处理常见的两个效应——体积效应和形状效应，将会导致构件各个部位的加热速度和冷却速度不一致，加之措施不当从而未达到消应的预想目的，反而在新的部位出现应力增大现象。对有些钢种在焊后消应热处理后，还会产生焊后热处理裂纹，即再热裂纹。加之水工金属结构体积庞大，对其做焊后消应热处理是很难保证消应效果的，甚至适得其反。
6.0.4 低碳钢、低合金钢的钢管或岔管在炉内做整体消应热处理时，工件入炉或出炉时，炉内温度应低于300℃，其加热速度、恒温时间及冷却速度应按下列要求控制：
1 加热速度：升温至300℃后，加热速度不应大于220×
℃／h，且不应大于220℃／h。
2 恒温时间：每毫米壁厚需2min～4min，且不应少于30min，保温时各部温差不应大于50℃。
3 冷却速度：恒温后的冷却速度不应大于275×℃／h，且不应大于275℃／h。300℃以下可自然冷却。
注：δ为焊接接头的最大厚度，单位为mm。
6.0.5 低碳钢、低合金钢的钢管或岔管做整体消应热处理确有困难时，允许采用局部消应热处理。加热宽度应为焊缝中心两侧各6倍以上最大板厚的区域。加温、保温、降温速度和时间与整体消应热处理相同，内外壁温度应均匀，在加热带以外部位应采取保温措施。
6.0.6 消应热处理后，应提供消应热处理曲线。局部消应热处理后至少应提供一次消应效果和硬度测试数据，焊接接头硬度要求应符合本规范第5.3.20条的规定。
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6．0．6焊后消应热处理的硬度检测规定主要是防止焊后消应热处理时，由于冷却速度增大引起焊接接头产生淬硬组织使硬度升高。必要时，消应热处理后，用超声波检测或射线检测(RT)焊接接头是否产生了再热裂纹。
6.0.7 采用爆炸消应处理时，施工前应针对材质和结构型式，通过爆炸消应工艺试验确定合理的消应参数，焊接接头的力学性能及消应效果应满足设计或相关要求。
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6．0．7爆炸消除焊接残余应力是近年来发展的新技术，用适当的炸药以适当的方式在焊接接头上引爆，利用爆炸冲击波的能量使残余应力峰值处发生应力叠加，从而使该处发生屈服塑性变形，以达到消除和降低焊接残余应力的目的。
6.0.8 采用振动时效工艺时，施工前应选取合理的振动时效工艺参数，焊接接头的力学性能及消应效果应满足设计或相关要求。
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6．0．8振动时效消应的实质，是基于谐波共振原理，采用合适的激振设备刚性的固定在被振工件适当位置，通过激振力和频率的调整，迫使工件在一定周期外力作用下与共振频率范围内产生振动，在工件的低频亚共振点，稳定地亚共振约15min～30min，使共振峰出现变化，内部发生微观塑性变形，从而造成残余应力的歪曲，晶格被渐渐地恢复平衡状态，晶粒内部的位错逐渐滑移并重新缠绕钉扎，使得残余应力得以消除和均化。
振动时效消应的噪声比较大。对振动时效消应的操作人员要求很高，要有丰富的工艺理论和娴熟的操作技术，这样才能保证数据的科学性和真实性。对屈强比(ReL／Rm)大于0．8的钢种做振动时效消应处理时应慎重。
振动时效消应，在四川省甘孜藏族自治州九龙县沙坪水电站的材质为610N／mm2级高强钢斜Y形岔管(2个)、偏桥水电站的材质为Q345R斜Y形岔管(2个)，四川省阿坝藏族羌族自治州毛尔盖水电站的材质为610N／mm2级高强钢斜Y形岔管(2个)实施过。据资料介绍，在新疆维吾尔自治区恰甫其海水电站的材质为610N／mm2级高强钢斜Y形岔管(3个)、浙江汤浦水库的材质为Q235A卜形岔管上使用过。
但不论采用何种消应方法，均应在实施前会同相关单位进行消应工艺评定，确定实施方案后再进行，以达到较好的消应效果。
