热处理技术在压力容器设计阶段的应用

（新余世和消防科技有限公司，江西 新余 338000）

压力容器是工业尤其是消防、石油、化工生产中不可或缺的生产设备，其内部通常存储较为危险的气体或液体，如腐蚀性强的或者有毒的甚至易燃易爆的类型。由于作业时的高度危险性，在压力容器设计之初，其安全性因素就必须被设计者充分考虑。因而，在压力容器制作材料和热处理工艺的选择，压力容器结构的设计，内部结构的受力分析等方面，或者是压力容器的检验、维护方面都需要技术人员的细心严谨的处理。在此类压力容器的设计、制作过程中，对热处理时的焊缝处理水准就要求更高。

一、热处理技术以及压力容器热处理的重要性

随着科学技术的发展，我国很多生产方面的问题都得到了有效的解决。消防、石油、化工行业是我国经济发展的支撑行业，而这些行业都对压力容器有着广泛的应用。换而言之，压力容器的性能和使用安全性直接影响到行业的经济效益与社会效益。在机械生产制造过程中，热处理技术是一种重要的工艺，可以有效的提高压力容器的综合机械性能和使用安全性，确保压力容器的安全运行。具体而言，热处理技术指的是在某种介质中对金属材料进行加热，使材料达到一定的温度，并恒温保持一段时间，进而使金属材料以适当的速度冷却，最终达到所需要的组织和性能。热处理技术能有效的改善工件的性能，提高工件的使用寿命。热处理技术主要改变了压力容器的金相组织，并使其获得较好的综合机械性能，提高了其使用的安全性。

热处理技术主要有三个环节，分别是加热、保温和冷却。这三个环节缺一不可、相互衔接，最终使压力容器的设计更加安全和经济。针对加热环节，这是一项较为重要的工序，有着多种操作方法，在热处理基础中发挥着重要的作用。值得强调的是，热处理过程中一个至关重要的参数就是加热温度。压力容器的设计要在一定的参数和工作条件下，综合考虑安装、制造等多个因素，全面的分析压力容器制造使用材料的性能和热处理工艺性能，保证压力容器的可靠性，因此在压力容器的设计中进行热处理有着重要的意义。

压力容器的应用范围一般是消防、石油、化工等行业，危险性较高，一旦出现意外，就会对国家和个人带来难以承受的损失。热处理技术可以有效的提高金属材料的性能，能够对金属材料和金属设备的性能进行较为显著的改善。因此，相关人员在进行压力容器设计的过程中，要重视检验材料性能和设计性能，并有效的利用热处理技术，提高压力容器的安全性和稳固性，使压力容器的设计更加可靠。压力容器设计的质量与压力容器密切相关，换而言之，压力容器的热处理的质量和效果对压力容器有着直接的影响作用。在此情况下，工作人员必须重视提高热处理的质量。

二、压力容器设计中的热处理问题

热处理技术是压力容器设计过程中的关键，相关人员要努力加强压力容器设计中的热处理。现阶段，压力容器设计中的热处理还存在诸多问题，其中较为主要的问题有三个方面，分别是不锈钢金属材料的热处理、焊接后的热处理以及代用材料的热处理。

（一）不锈钢金属材料的热处理

对机械工件的设计过程进行分析，一般情况下，在完成焊接工艺后都要进行热处理，进而使金属材料在高温作用下发生变化，并消除焊接后金属材料残留的应力，提升金属材料抗腐蚀性和韧性。但针对于不锈钢金属材料要区别对待，因为不锈钢金属材料进行热处理后有时会降低材料的某项性能，改变金属材料的使用要求。

（二）焊接后的热处理

焊接后的热处理问题是压力容器设计过程中的焦点问题。在实际操作中，对焊接之后的复合板材料的压力容器进行热处理，并不会带来不良的影响，压力容器的性能可以得到保障，但实施焊接后热处理工艺方法不当则会适得其反，甚至使压力容器韧性降低。焊后热处理一般选用单一高温回火或正火加高温回火。对于气焊焊口采用正火加高温回火热处理。这是因为气焊的焊缝及热影响区的晶粒粗大，需要细化晶粒，故采用正火处理。然而单一的正火不能消除残余应力，故需要再加高温回火以消除应力。绝大多数场合选用单一的高温回火。因此，为了防止压力容器焊接后热处理会降低压力容器性能的现象发生，工作人员要认真筛选压力容器的材料和恰当的热处理工艺方法，从根源处解决该类问题。

（三）代用材料的热处理

对于压力容器设计来说，相关工作人员要以工作环境和使用条件为基础，对制造材料进行合理的筛选。但是对于压力容器的制造来说，有很多企业很难采购到符合要求的制造材料，最终只能选择其他的材料作为替代品。在此情况下，工作人员要充分考虑待用材料的实际性能，并以此为基础进行热处理，使代用材料的热处理也能达到预期的处理效果。因此，相关设计人员在进行压力容器的设计时，要了解材料的实际情况，重视代用材料的问题。要选择合适的热处理方法。

三、总结

对于消防、石油、化工等行业来说，压力容器是一种十分常用的设备。压力容器的稳定性和安全性有着很重要的意义，如果出现安全问题，往往会导致极为严重的后果。因此，相关工作人员要保证压力容器的使用质量，重视压力容器设计过程中的热处理问题，进而使压力容器的性能得到有效的提升。在压力容器的设计过程中，热处理是一道重要的工序，对压力容器的安全性和使用性能有着重要的影响作用。在此情况下，相关工作人员要合理选择热处理方法以及压力容器的金属材料，提高压力容器的设计质量。本文主要列举了三方面的压力容器设计中的热处理问题，分别是不锈钢金属材料的热处理、焊接后的热处理以及代用材料的热处理，以期提高压力容器的安全性。