關春輝

摘 要：熱處理質量控制環(huán)節(jié)是制造廠生產(chǎn)活動中質量保證體系中的最基本環(huán)節(jié)之一，熱處理工藝質量的好壞會直接影響到出廠產(chǎn)品的質量和性能。所以對于一個制造廠商來說，必須要重視熱處理質量控制的相關環(huán)節(jié)。一般熱處理質量控制環(huán)節(jié)主要包括對熱處理過程控制、熱處理工藝的控制和熱處理進行分包時對分包方質量的控制。筆者在這里結合自己的實踐經(jīng)驗對熱處理質量控制環(huán)節(jié)中存在的一些問題進行剖析，希望以后在生產(chǎn)中可以更好地規(guī)避這些問題。

關鍵詞：熱處理；質量控制環(huán)節(jié)；問題研究

中圖分類號：TG158 文獻標志碼：A

熱處理質量控制環(huán)節(jié)作為壓力容器制造質量控制中所不可或缺的一環(huán)，是TSGZ0004—2007《特種設備制造、安裝、改造、維修質量保證體系基本要求》中規(guī)定的18個基本要素之一。但是在壓力容器制造廠的實際的生產(chǎn)活動中，各個制造廠在關于壓力容器的熱處理質量控制環(huán)節(jié)中仍然存在諸多的問題，總的來說出現(xiàn)的這些問題大致可以歸結為4個方面。在這里，我們就針對這四方面來具體地談一談在熱處理質量控制環(huán)節(jié)中存在的問題。

1 熱處理的具體操作手段沒有達到相關法規(guī)的規(guī)定標準

對于壓力容器的制造來說，在其生產(chǎn)的具體的過程中，需要用到的熱處理種類一共有3個，分別是成形受壓元件的焊后熱處理、恢復性能熱處理和改善材料力學性能熱處理。而在具體的生產(chǎn)實踐中，制造廠商對產(chǎn)品的焊后熱處理一般都能夠按照事先的規(guī)定進行規(guī)范化的操作，但是對成形受壓元件的恢復性能熱處理和改善材料力學性能熱處理卻不夠重視，其操作過程也往往不能夠達到規(guī)定的標準。

例如：現(xiàn)有一臺按照GB150.3—2011的標準進行設計的壓力容器，其筒節(jié)的材質是Q345R，其規(guī)格是φ450×24mm。另外其筒節(jié)的冷成形變形率（%）=50×δ[1-（Rf/Ro）]/Rf，算式中：Rf=237mm，δ=24mm，Ro為∞，將數(shù)值帶入可以計算出該壓力容器的筒節(jié)冷成形變形率（%）為5.06%。這一數(shù)值超出了GB150表4中的數(shù)值范圍，所以對于該壓力容器的筒節(jié)來說，應該在成型受壓處理之后，再經(jīng)過相應的恢復性能熱處理過程來恢復材料的力學性能。但是在實際的操作中，筆者發(fā)現(xiàn)許多的制造廠在筒節(jié)冷卷成形之后，并沒有再進行必要的相關的恢復性能熱處理過程。而是選擇在焊接步驟之后再進行筒節(jié)的恢復性能熱處理。制造商的這種選擇在焊接處理之后再進行恢復性能熱處理是不合理的。

對于金屬材料來說，一旦經(jīng)過冷加工變形處理之后，其自身的性能都會發(fā)生比較大的變化，對于碳素鋼來說更是如此。在進行冷加工變形處理的過程中，伴隨著塑性變形量的不斷增大，其自身的等軸晶組織會順著金屬整體的變形而發(fā)生伸長變化。隨著金屬整體上變形量較大的時候，其等軸晶組織則會逐漸變成纖維狀。如此一來金屬硬度和內應力相應的就會變大，但是金屬的可塑性也會隨之降低，這就是所謂的金屬加工過程中的“加工硬化”現(xiàn)象。而恢復性能的熱處理工藝則可以很好地恢復金屬材料的力學性能，很好地規(guī)避因“加工硬化” 而帶來的不良后果。但是若是在不進行恢復性能的熱處理的情況下，而選擇提前進行焊接處理，這樣一來極容易因焊接過程中出現(xiàn)金屬因受熱不均勻而出現(xiàn)塑性應變現(xiàn)象。這樣一來可能會使得等軸晶體之間產(chǎn)生一些不可逆的拉伸變化而對母材的性能造成傷害。所以建議恢復性能熱處理還是要在焊接處理之前進行比較妥當。

2 對熱處理工藝的編制存在的缺陷

關于熱處理過程的最短保溫時間的設定是所有存在于熱處理工藝中的問題中最為突出的一個。在NB/T47015《壓力容器焊接規(guī)程》中推薦了一些熱處理工藝中的最短保溫時間的設定。具體的熱處理的時間的長短是由焊后熱處理厚度來決定的。 而焊后熱處理的厚度有時取決于焊縫的厚度，也有時取決于母材的厚度。而在具體的熱處理時間的相關選擇中有規(guī)定，當存在兩塊相鄰的受壓元件時，其母材厚度的數(shù)值參照其中相對較薄的一塊的母材的厚度值。而在接管與法蘭相互焊接的時候，其焊接厚度值取接管頸在接頭處的焊縫厚度。但是在進行具體的焊接工作的時候，相關的工作人員往往都不太注意這些方面的細節(jié)，從而設置的熱處理時間并不符合科學規(guī)定的標準。

3 熱處理過程中的控制問題

（1）對熱處理爐的有效加熱區(qū)的測定工作中存在的問題

在實際的生產(chǎn)過程中，許多的生產(chǎn)商在進行熱處理的時候，根本就沒有對熱處理爐的有效加熱區(qū)進行有效的測定，即使有些廠家測定了，但是其測定的方法也并不合理。

一般情況下，生產(chǎn)商對熱處理爐的有效加熱區(qū)測定時所采用的方法參照的是GB/T9452—2003《熱處理爐有效加熱區(qū)測定方法》。但是GB/T9452—2003的方法針對的是周期式箱式熱處理爐，這種熱處理爐的最大長度為5m，最大寬度為1.5m。但是所使用的熱處理爐的長度和寬度都已經(jīng)遠遠的超出了這個范圍，在這種情況下，相關的生產(chǎn)單位還在按照過去的那套舊的標準在執(zhí)行，自然達不到很好的效果。因而相關的生產(chǎn)方應該根據(jù)新時代的具體的生產(chǎn)實際需要（如：API Spec 8C 標準中附錄B 熱處理設備的鑒定指南，就有對熱處爐的鑒定的具體要求），制定出科學的熱處理爐的有效加熱區(qū)的測定方法。

（2）在熱電偶的校驗和敷設過程中所出現(xiàn)的問題

在實際的熱處理爐測溫工作中，經(jīng)常會出現(xiàn)沒有按照相關的規(guī)定對熱電偶進行科學合理的計量檢定。同時熱處理過程中，熱敷設電偶的時候，由于并沒有嚴格地按照NB/T47015《壓力容器焊接規(guī)程》中的相關規(guī)定執(zhí)行，而致使熱電偶的脫落，進一步影響到了熱處理爐測溫工作的最終測量結果。

（3）在進行工件裝爐的時候，工作態(tài)度不夠嚴謹

通常在進行工件裝爐的時候，需要工作人員擁有一個嚴謹認真的態(tài)度，確保將工件都放在有效加熱區(qū)的范圍之內，這也是進行有效加熱區(qū)測定工作的意義所在。但是在實際的操作中，許多的工作人員根本就沒有有效加熱區(qū)的概念，只是按照工作的需要，隨意地將工件放在加熱爐之中。其實許多的工件卻并沒有放在有效的加熱區(qū)之內，并沒有起到對工件進行有效的熱處理的目的。

4 在熱處理分包環(huán)節(jié)中存在的質量控制問題

（1）沒有對分包方的工作能力進行科學的評估

許多生產(chǎn)單位由于工作的需要，往往在沒有對分包方的具體的工作能力進行一個嚴格測評的情況下，武斷地將工件的熱處理工作外包。雙方之間只是簡單地簽訂一份協(xié)議，并沒有實地的去考察分包方的加熱爐設備是否符合實際生產(chǎn)的需要。

（2）沒有對分包單位熱處理過程進行必要的監(jiān)督和檢查

通常在當事人雙方簽訂協(xié)議的時候，協(xié)議中有規(guī)定可以定期對分包單位的具體工作進行監(jiān)督和檢查，但是實際上，相關的工作人員在思想上并沒有意識到熱處理工作的重要性。 通常情況下都不會去認真地對分包單位的工作進行監(jiān)督，有時即使監(jiān)督了，也僅僅是浮于形式，并沒有深入到具體的工作細節(jié)當中去。

結語

熱處理質量控制是熱容器制造過程中極為重要的一個環(huán)節(jié)，需要相關的制造單位給予充分的重視。但是在實際的工作中，筆者發(fā)現(xiàn)熱處理工作并沒有達到盡善盡美，其具體的工作流程當中存在著諸多的紕漏，需要進一步改進?？傮w來說，導致這些問題的原因大致來自兩方面，一是相關的工作人員的工作態(tài)度不認真，二是一些具體的工藝手段落后。所以今后相關的生產(chǎn)單位應該從這兩方面來努力改進，進而更好地規(guī)避以上提到的這些問題。

參考文獻

[1]馬容忠，周國華.熱處理質量控制環(huán)節(jié)存在的問題[J].中國特種設備安全，2012（12）：36-38.

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