热处理在压力容器设计中的应用

刘家彩 王润粉 周小英 于立江

摘 要：随着工业时代的到来，机械设备成为了工厂生产过程不可或缺的组成部分。压力容器在工廠生产过程中扮演着重要的角色，其对于维护工厂生产活动的正常进行，保障工厂生产活动的安全稳定等都有着积极的意义。因此在进行压力容器设计的过程中热处理技术的应用成为了影响压力容器设计质量的主要因素之一。鉴于此，本文主要就热处理技术在压力容器设计中的应用进行研究，希望通过本次研究，加深对热处理技术的认识，促进我国压力容器设计质量的提升。

关键词：压力容器设计;热处理;压力容器

一、压力容器设计热处理技术概述

压力容器热处理技术主要涵盖了加热、保温和冷却三个过程，这三个过程存在相互融合和配合关系。完成压力容器热处理需要注意三个方面内容。第一是关注热处理的温度，这是热处理技术中的重要参数。热处理的最终目标能否实现和这个参数关系非常密切，因为在压力容器设计过程中，由于材料的复杂多变，因此需要对温度参数进行非常精准的设置，不同的时间需要什么样的温度，才能够最大限度的挖掘金属或者复合材料的最大潜能，才能够提升压力容器的质量。第二在材料加热之后的冷却过程中，不可避免会存在冷却速度的问题，冷却速度不同材料性能也会发生很大变化，目前冷却速度有三种，由慢到快顺序依次为退火、正火和淬火和回火。第三要关注加热技术，也就是所谓的加热方法，压力容器的加热方法有很多，目前常见的主要以液体或者气体燃料作为热源，以及电热等直接的加热方法，还有就是采用液态盐或者金属以及浮动粒子进行间接的加热，具体的加热方法和压力容器的材料关系密切。

二、压力容器设计的热处理技术需要关注的内容分析

解决压力容器设计热处理问题需要按部就班完成，具体的处理顺序如下：第一在设计压力容器时，焊接元件要放在热处理之前。第二在制造压力容器的过程中，只有当所有的焊接工艺以及相应的技术检验符合标准之后才能够进行热处理，然后再进行耐压性实验。第三对于管板式压力容器在焊接之后要进行消除应力热处理，但是以不锈钢为构建材料的压力容器则不需要进行消除应力，比如奥氏体不锈钢材料。第四对于碳质钢材或者低含量合金钢制品的焊接，管箱侧面开口要大于圆筒内直径三分之一，在焊接后再进行消除应力的热处理。第五根据不同的材料和具体的焊接点，并根据热处理技术的具体要求进行分析，从而最终决定是否在焊接后进行热处理。第六对于压力容器进行焊接之后采用的热处理加热方式要坚决规避燃煤炉。

三、热处理技术在压力容器设计中应用应注意的问题

1.把握工作顺序，控制工作质量

压力容器的制作是一个复杂而精密的过程，因此有关人员在对压力容器进行设计的过程中，应对压力容器制作过程中可能出现的问题产生重视，并对其进行注意。首先，在进行压力容器设计的过程中，有关设计人员应明确压力容器制作的具体顺序，对热处理技术的具体应用顺序进行把握，一般来说热处理技术的应用应在焊接技术应用之后。其次，压力容器设计人员应对压力容器制作的实际工作质量进行把握。具体来说在进行完焊接工作后，有关工作人员应对焊工作进行验收，在确定焊接工作质量达标后，再进行热处理技术的应用。

2.注重应用范围，区分应用材料

通过对压力容器进行研究我们可以发现，压力容器的制作材料相对比较广泛，其可以采用无锈钢，碳质钢材等多种材料进行制作。而由于这些材料在属性上存在不同，因此进行热处理的过程中需要注意的事项也有所不同。首先，有关人员在进行压力容器制作的过程中应注意热处理技术的应用范围。热处理技术在大部分的压力容器制作中均可应用，但是由于无锈钢材料具有一定的特殊性，因此在实际的工作过程中，无锈钢压力容器的制作并不进行热处理技术的应用。其次，有关人员应注意区分应用材料的不同。不同的应用材料在进行处理的过程中在步骤上会有着细微的差异。

3.把握实际情况，遵守操作规章

在进行压力容器制作的过程中，在进行焊接后普遍要进行热处理技术的应用，但是有些焊接点由于位置以及属性存在特殊性，并不需要进行热处理的应用。因此有关人员在进行热处理技术应用的过程中应保持一定的灵活性，对实际情况进行把握，针对实际操作过程中的实际需要合理应用热处理技术。同时，有关人员在进行热处理技术应用的过程中还应遵守相关的操作规章，尤其是在进行焊接后热处理技术的应用中，一定要杜绝燃煤炉的使用，遵守具体的操作流程。

总结

总而言之，热处理是一种非常重要的技术，对恢复和改善金属性能，具有很大的作用。在进行压力容器的设计射制造等方面，热处理发挥着其不可替代的作用，具有非同一般的地位。如果压力容器质量存在问题，或者一旦存在破损显现，就极容易产生非常严重的后果，因此提升压力容器的整体质量，选择合适的材料，并进行科学的热处理，完善金属以及合金等复合材料的整体性能，对于提升压力容器的整体质量具有至关重要的作用，只有如此才能够确保各种类型的压力容器的安全性和可靠性。

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