丁子榮

山東興泰機械裝備工程有限責任公司 山東臨沂 276000

1 熱處理技術所應用的原理

金屬熱處理是將金屬工件置于特定的介質中，在合適的溫度下，在一定的時間內完成加熱，并對加工過程采用不同的冷卻溫度方法。熱處理技術是機械制造業(yè)的重要工藝之一，與其他流程相比有一定的特點：它不改變工件的形狀和化學成分。為了使工件具有所有所要求的性能，除了合理選擇各種成型工藝和材料外，熱處理工藝也是不可缺少的特點[1]。

2 壓力容器設計中的熱處理問題

2.1 不銹鋼金屬材料的熱處理

對機械工件的設計過程進行分析，一般情況下，在完成焊接工藝后都要進行熱處理，進而使金屬材料在高溫作用下發(fā)生變化，并消除焊接后金屬材料殘留的應力，提升金屬材料抗腐蝕和韌性。但針對于不銹鋼金屬材料要區(qū)別對待，因為不銹鋼金屬材料進行熱處理后會降低材料的使用性能，改變金屬材料的使用要求。

2.2 焊接后的熱處理

焊接后的熱處理問題是壓力容器設計過程中的焦點問題。在實際操作中，對焊接之后的復合板材料的壓力容器進行熱處理，并不會帶來不良的影響，壓力容器的性能可以得到保障，但實施焊接后熱處理會使焊接處發(fā)生碳化，進而脆化壓力容器的性能，使壓力容器柔韌性顯著的降低。因此，為了防止壓力容器焊接后熱處理會降低壓力容器性能的現(xiàn)象發(fā)生，工作人員要認真篩選壓力容器的材料，從根源處解決該類問題[2]。

2.3 代用材料的熱處理

對于壓力容器設計來說，相關工作人員要以工作環(huán)境和使用條件為基礎，對制造材料進行合理的篩選。但是對于壓力容器的制造來說，有很多企業(yè)很難采購到符合要求的制造材料，最終只能選擇其他的材料作為替代品。在此情況下，工作人員要充分考慮材料的實際性能，并以此為基礎進行熱處理，使代用材料的熱處理也能達到預期的處理效果。因此，相關設計人員在進行壓力容器的設計時，要了解材料的實際情況，重視代用材料的問題。要選擇合適的熱處理方法。

3 化工壓力容器設計中熱處理的具體方法探究

3.1 熱處理技術在成型件中應用

成型件是壓力容器設計生產的重要單元。成型件加工時，生產人員會對構件施加熱力及外在作用力，使得材料構件發(fā)生一定的形變，以此來滿足機械設備的應用要求。然而在實踐過程中，熱力及外在作用力的控制極為關鍵，一旦施加的作用力不足或超出設計要求，則成型件的形狀、規(guī)格就會發(fā)生變化，影響設備使用的安全性?；诖?，在實際加工中，人們會通過熱處理技術對成型件的形變過程進行控制，使其重新符合壓力容器的制作需要。在壓力容器生產過程中，成型件形變超標的現(xiàn)象時有發(fā)生，為提升熱處理技術的應用水平，需對成型件的加工過程進行嚴格監(jiān)測，然后以記錄并分析成型件的形變趨勢，并采取熱處理技術進行規(guī)范防治，以此來保證成型件加工工作的順利進行[3]。

3.2 分段爐內熱處理

當工件的尺寸相對較大時，受到爐內尺寸的限制，難以實現(xiàn)工件整體的熱處理，此時，就需要使用分段爐內熱處理技術完成化工壓力容器設計的熱處理。在這一過程中，應當提前確定工件在重復加熱時的長度，一般來說，該長度必須高于1500mm。同時，還要對裸露在爐外的工件展開保溫，避免化工壓力容器工件的爐內部分與爐外部分溫度差距過大。

為了保證分段爐內熱處理的效果，要使用溫度控制儀完成控溫操作，將爐內溫度穩(wěn)定在0-1000℃的范圍內，并保證溫度的控制精度在±1℃。需要在爐內設置多個溫度控制點，并使用計算機掃描顯示。通常情況下，因保證掃描間隔為2秒，且在每間隔24秒時完成一次功率系數(shù)的修正。在分段爐內熱處理中，控溫過程均在的計算機顯示屏中呈現(xiàn)，結合溫度-時間曲線的自動形成與記錄，最大程度的保證分段爐內熱處理過程的穩(wěn)定性與可靠性。

3.3 局部熱處理

在利用局部熱處理進行化工壓力容器設計中的熱處理時，必須要確保使用的加熱裝置具充足的功率，為溫度的有效控制提供支持。同時，還要保證加熱的寬度足夠，結合保溫措施的使用，避免工件存在溫差過大的情況。

在進行局部熱處理中，需要用到的設備主要有智能溫控儀、熱電偶、陶瓷電阻絲加熱板、打點記錄儀、硅酸鋁保溫棉被等等。在實施過程中，應當重點完成以下工作：對于待熱處理的工件，要將其擺放至加熱板的有效加熱范圍內，且不得超過加熱板的外側邊緣;有序擺放裝爐板材，控制工件的平直度，避免在熱處理后發(fā)生工件變形;為了保證待處理工件與熱電偶有效接觸，需使用螺栓將熱電偶測量端固定于距離焊縫位置的50mm處[4]。

4 結語

壓力容器的熱處理屬于較為復雜的工藝操作過程，并且會對容器性能能否更好地恢復產生直接的影響。一般為了提高容器抗腐蝕性和耐用性，會在容器焊接完畢后進行熱處理。進行熱處理加工時，要結合金屬材料屬性來對加熱工藝和溫度加以選擇，對于技術操作人員的要求相對比較高，只有對熱處理技術的操作方法進行合理有效的利用后，才能發(fā)揮其最大功效。