焊接殘餘應力是(shì)由于(yú)焊接引起焊件不(bù)均勻的(de)溫度分布，焊縫金屬的(de)熱脹冷縮等原因造成的(de)，所以(yǐ)伴随焊接施工必然會産生殘餘應力。 

消除殘餘應力的(de)最通用的(de)方法是(shì)高溫回火，即将焊件放在(zài)熱處理爐内加熱到(dào)一(yī / yì ／yí)定溫度和(hé / huò)保溫一(yī / yì ／yí)定時(shí)間，利用材料在(zài)高溫下屈服極限的(de)降低，使内應力高的(de)地(dì / de)方産生塑性流動，彈性變形逐漸減少，塑性變形逐漸增加而(ér)使應力降低。 

1、熱處理方法的(de)選擇 

2、焊後熱處理對金屬抗拉強度、蠕變極限的(de)影響與熱處理的(de)溫度和(hé / huò)保溫時(shí)間有關。焊後熱處理對焊縫金屬沖擊韌性的(de)影響随鋼種不(bù)同而(ér)不(bù)同。 

3、焊後熱處理一(yī / yì ／yí)般選用單一(yī / yì ／yí)高溫回火或正火加高溫回火處理。對于(yú)氣焊焊口采用正火加高溫回火熱處理。這(zhè)是(shì)因爲(wéi / wèi)氣焊的(de)焊縫及熱影響區的(de)晶粒粗大(dà)，需要(yào / yāo)細化晶粒，故采用正火處理。

4、然而(ér)單一(yī / yì ／yí)的(de)正火不(bù)能消除殘餘應力，故需再加高溫回火以(yǐ)消除應力。單一(yī / yì ／yí)的(de)中溫回火隻适用于(yú)工地(dì / de)拼裝的(de)大(dà)型普通低碳鋼容器的(de)組裝焊接，其目的(de)是(shì)爲(wéi / wèi)了(le／liǎo)達到(dào)部分消除殘餘應力和(hé / huò)去氫。

5、絕大(dà)多數場合是(shì)選用單一(yī / yì ／yí)的(de)高溫回火。熱處理的(de)加熱和(hé / huò)冷卻不(bù)宜過快，力求内外壁均勻。

6、壓力容器采用的(de)熱處理方法

7、壓力容器采用的(de)熱處理方法有兩類：一(yī / yì ／yí)類爲(wéi / wèi)改善機械性能的(de)熱處理；一(yī / yì ／yí)類爲(wéi / wèi)焊後熱處理(PWHT)。廣義地(dì / de)說(shuō)，焊後熱處理就(jiù)是(shì)在(zài)工件焊完之(zhī)後對焊接區域或焊接構件進行的(de)熱處理。

8、具體内容包括消除應力退火、完全退火、固熔、正火、正火加回火、回火、低溫消除應力、析出(chū)熱處理等。

9、狹義地(dì / de)說(shuō)，焊後熱處理僅指消除應力退火，即爲(wéi / wèi)了(le／liǎo)改善焊接區的(de)性能和(hé / huò)消除焊接殘餘應力等有害影響，從而(ér)對焊接區及有關部位在(zài)金屬相變2溫度點以(yǐ)下均勻而(ér)有充分地(dì / de)加熱，然後又均勻冷卻的(de)過程。許多情況下所讨論的(de)焊後熱處理實質上(shàng)就(jiù)是(shì)焊後消除應力熱處理。

3、焊後熱處理目的(de)

1.松弛焊接殘餘應力。

2.穩定結構的(de)形狀和(hé / huò)尺寸，減少畸變。

3.改善母材、焊接接頭的(de)性能，包括：

 a.提高焊縫金屬的(de)塑性。

 b.降低熱影響區硬度。

     c.提高斷裂韌性。

 d.改善疲勞強度。

 e.恢複或提高冷成型中降低的(de)屈服強度。

4.提高抗應力腐蝕的(de)能力。

5.進一(yī / yì ／yí)步釋放焊縫金屬中的(de)有害氣體，尤其是(shì)氫，防止延遲裂紋的(de)發生。 

4、PWHT必要(yào / yāo)性的(de)判斷

壓力容器有無焊後熱處理的(de)必要(yào / yāo)，在(zài)設計上(shàng)應加以(yǐ)明确規定，現行的(de)壓力容器設計規範對此有要(yào / yāo)求。

焊制的(de)壓力容器，焊接區存在(zài)着較大(dà)的(de)殘餘應力，而(ér)殘餘應力的(de)不(bù)利影響。在(zài)一(yī / yì ／yí)定的(de)條件下才表現出(chū)來(lái)。當殘餘應力與焊縫中的(de)氫相結合時(shí)，将促使熱影響區硬化，導緻冷裂紋和(hé / huò)延遲裂紋的(de)産生。

殘存在(zài)焊縫中的(de)靜應力或負載運行中的(de)動載應力與介質的(de)腐蝕作用相結合時(shí)，将有可能引起裂紋狀腐蝕，即所謂應力腐蝕。焊接殘餘應力及由焊接引起的(de)母材淬硬是(shì)産生應力腐蝕裂紋的(de)重要(yào / yāo)因素。

研究結果表明，變形和(hé / huò)殘餘應力對金屬材料的(de)主要(yào / yāo)影響，在(zài)于(yú)使金屬從均勻腐蝕轉變爲(wéi / wèi)局部腐蝕，即轉變爲(wéi / wèi)晶間或穿晶腐蝕。當然，金屬的(de)腐蝕破裂和(hé / huò)晶間腐蝕均出(chū)現在(zài)對該種金屬具有一(yī / yì ／yí)定特性的(de)介質中。

在(zài)殘餘應力存在(zài)的(de)情況下，根據侵蝕性介質的(de)成分、濃度和(hé / huò)溫度的(de)不(bù)同，以(yǐ)及母材與焊接區的(de)成分、組織、表面狀态、應力狀态等存在(zài)的(de)差異而(ér)有所不(bù)同，從而(ér)，使腐蝕破壞的(de)性質可能改變。

焊接的(de)壓力容器是(shì)否需要(yào / yāo)做焊後熱處理，應從容器的(de)用途、尺寸(特邊是(shì)壁闆厚度)，所用材料的(de)性能以(yǐ)及工作條件等方面綜合考慮決定。有下列情況之(zhī)一(yī / yì ／yí)的(de)，應考慮焊後熱處理：

1.使用條件苛刻，如在(zài)低溫下工作有發生脆性斷裂危險的(de)厚壁容器，承受較大(dà)載荷和(hé / huò)交變載荷的(de)容器。

2.厚度超過一(yī / yì ／yí)定限度的(de)焊制壓力容器。包括鍋爐、石油化工壓力容器等有專門規程、規範的(de)。

3.對尺寸穩定性較高的(de)壓力容器。

4.由淬硬傾向大(dà)的(de)鋼材制造的(de)容器。

5.有應力腐蝕開裂危險的(de)壓力容器。

6.其他(tā)有專門規程、規範以(yǐ)及圖樣予以(yǐ)規定的(de)壓力容器。

在(zài)鋼制焊接壓力容器中，在(zài)靠近焊縫的(de)區域内形成達到(dào)屈服點的(de)殘餘應力。這(zhè)種應力的(de)産生與拌有奧氏體的(de)組織轉變有關。許多研究者指出(chū)，爲(wéi / wèi)了(le／liǎo)消除焊後的(de)殘餘應力，650度的(de)回火對鋼制焊接壓力容器能産生良好的(de)影響。

同時(shí)認爲(wéi / wèi)，如果在(zài)焊後不(bù)進行适當的(de)熱處理，就(jiù)始終不(bù)能得到(dào)耐腐蝕的(de)焊接接頭。

一(yī / yì ／yí)般認爲(wéi / wèi)，消除應力熱處理屬于(yú)焊接工件被加熱到(dào)500-650度而(ér)後再緩慢冷卻的(de)過程。應力的(de)降低起因于(yú)高溫下的(de)蠕變，在(zài)碳鋼中從450度開始出(chū)現，在(zài)含钼的(de)鋼中，從550度開始出(chū)現。

溫度越高，應力越易于(yú)消除。但是(shì)一(yī / yì ／yí)旦超過鋼材的(de)原始回火溫度，鋼的(de)強度便要(yào / yāo)降低。所以(yǐ)消除應力的(de)熱處理一(yī / yì ／yí)定要(yào / yāo)掌握好溫度和(hé / huò)時(shí)間兩個(gè)要(yào / yāo)素，缺一(yī / yì ／yí)不(bù)可。然而(ér)在(zài)焊件内應力中，總是(shì)伴生着拉伸應力與壓縮應力，應力與彈性變形同時(shí)存在(zài)。當鋼材的(de)溫度升高，屈服強度下降，原有的(de)彈性形變會變成塑性形變，從而(ér)是(shì)應力松弛。

加熱溫度越高，内應力消除越充分。但溫度過高時(shí)将使鋼材表面嚴重氧化。另外，對于(yú)調質鋼的(de)PWHT溫度，應以(yǐ)不(bù)超過鋼材原回火溫度爲(wéi / wèi)原則，一(yī / yì ／yí)般比鋼材原回火溫溫度低30度左右，否則材料就(jiù)會失去調質效果，強度和(hé / huò)斷裂韌性就(jiù)會降低。這(zhè)一(yī / yì ／yí)點對于(yú)熱處理工作者來(lái)說(shuō)，應予以(yǐ)特邊關注。

消除内應力的(de)焊後熱處理溫度越高，鋼材軟化程度越大(dà)，通常加熱到(dào)鋼材的(de)再結晶溫度，内應力就(jiù)可消除，再結晶溫度與熔化溫度有密切關系。一(yī / yì ／yí)般地(dì / de)，再結晶溫度K=0.4X熔化溫度(K)。熱處理溫度越接近再結晶溫度，消除殘餘應力越有效。

5、PWHT綜合效果的(de)考慮

焊後熱處理并非是(shì)絕對有利的(de)。一(yī / yì ／yí)般情況下，焊後熱處理有利于(yú)緩和(hé / huò)殘餘應力，并對應力腐蝕有嚴格要(yào / yāo)求的(de)情況下才進行。但是(shì)，試件的(de)沖擊韌性試驗表明，焊後熱處理對熔敷金屬和(hé / huò)焊接熱影響區的(de)韌性提高不(bù)利，有時(shí)在(zài)焊接熱影響區的(de)晶粒粗化範圍内還可能發生晶間開裂。

再則，PWHT是(shì)依靠在(zài)高溫下材料強度的(de)降低來(lái)實現消除應力的(de)，因此，在(zài)PWHT時(shí)，結構有可能失去剛性，對于(yú)采取整體或局部PWHT的(de)結構，熱處理前必須考慮焊件在(zài)高溫下的(de)支承能力。

所以(yǐ)，在(zài)考慮是(shì)否進行焊後熱處理時(shí)，應将熱處理的(de)有利和(hé / huò)不(bù)利兩個(gè)方面綜合比較。從結構性能上(shàng)來(lái)看，有使性能提高的(de)一(yī / yì ／yí)面，也(yě)有使性能降低的(de)一(yī / yì ／yí)面，應在(zài)綜合考慮兩方面的(de)基礎工作上(shàng)做出(chū)合理的(de)判斷。