采取某电厂管道的原材料，材质为A335P92，规格为ID 368 mm × 41 mm，共六节，每节长度为250 mm。材质书等证明材料齐全。每两节组成一个焊口，并在每节上打上钢印作为标识。

焊材氩弧焊焊丝打底选用ThermanitMTS 616，规格OD2． 4 mm，手工电弧焊的焊条填充选用Thermanit MTS 616 规格OD 3． 2 mm，埋弧自动焊焊丝选用Thermanit MTS 616 规格OD 2． 4 mm，埋弧焊焊剂选用MARATHON 543。以上焊材均经焊材复检，性能可靠。

为避免放置时间不同而引起实验误差，由三组焊工同时施焊。三组焊工均为熟练焊工，且焊工证在有效期内。各自所使用焊机性能可靠 。

电力标准规定，对马氏体型热强钢焊接接头的后热施工顺序为: 焊后的焊件处于80 ～ 120 ℃、保温1 ～ 2 h 完成马氏体转变，再加热至300 ～ 400 ℃，保温时间为2 ～ 4 h[2]。而有的锅炉制造厂家及国外标准规定，焊接完成后，应恒温350 ℃，保温2 ～ 4 h 后，冷却至室温即可结束，马氏体转变在室温环境下进行。针对不同的规定，对P92 钢不同的焊口，采用不同的后热工艺，完成后对其检验，判断不同的后热方式对焊口力学性能的影响 。

后热的作用有：消除焊接产生的热应力、均匀焊缝和热影响区的组织、细化焊缝和热影响区的晶粒、排除焊缝在焊接过程中产生的氢脆、通过热处理可以使焊缝金属与母材金属更好的融合（往往焊接用材与母材的钢号不一致，通过加热扩散，更好的结合） 。

目前，许多标准中要求，火力发电厂金属材料焊接完成或者因为工艺中断后，需要及时进行焊后热处理。但对于电站配管厂家，或者电建单位，由于种种客观原因，无法立即进行焊后热处理。为进一步保证焊接质量，避免出现裂纹，需要进行后热处理。另一方面，焊接中断后，短时间内不能重新进行焊接，或者一直保温到重新焊接经济上不合理，也需要进行后热处理。

后热的目的有两个: 一是促使焊缝中的扩散氢尽快逸出，避免氢致裂纹; 二是适当减缓焊接接头残余应力，防止冷裂纹或者再热裂纹的发生。

从目的上讲，后热过程包含焊接工作停止(焊接中断和焊接完成) 以后所有的热处理形式，包括焊后热处理。但是，后热与焊后热处理的不同点在于温度，后热普遍发生在比较低的温度范围; 而焊后热处理要求的温度普遍较高，即Ac1以下30 ～ 50 ℃。因此焊后热处理和后热是两个不同的概念，两者的工艺与目的各不相同，不能相互代替 。

1 焊接

每节管子开一侧坡口并按要求组对，组成三个焊口，分别由不同焊工在同一时间施焊。三组试样分别标号GYSY01、GYSY02、GYSY03。焊接过程中的工艺及预热、伴热、层间温度均符合相关要求。

2 后热过程

三组试样均按时完成，时间相差不超过5 min。焊接完成后，对于GYSY01，不采取后热处理，即直接放置在静止空气中慢慢冷却。对于GYSY02，焊接完成后，升温至350 ℃，恒温2 h 后，后热过程结束，焊口保温缓冷，对于GYSY03，焊接完成后，先降温至90 ℃完成马氏体转变，恒温2h，然后再升温至350 ℃，保温2 h，后热过程结束。

GYSY02 与GYSY03 后热时，热电偶位置布置合理且有打点记录。后热完成后，UT 检测各焊口，均未检测到焊接缺陷。

3 中间处理

为体现不同形式后热对焊口质量的影响，以上三个焊口温度降至室温后，裸露放置于室外环境中，并保留30 d。期间室外为冬季，每日最高温度不超过5 ℃，并发生一次降雪现象。

4 焊后热处理

保留时间结束后，将上述三个试样整体热处理。三个试样同炉处理，热处理工艺为: 升降温速度≤120 ℃ /h，恒温温度760 ℃，恒温时间4 h。

5 热后检验

经UT 检验，GYSY01 出现微裂纹，GYSY02 及GYSY03 焊接质量合格，无裂纹产生。

6 力学检验

将三个焊缝取样并进行力学检验。根据相关规程，以上试样的力学性能检验结果，均满足焊口性能要求，可判断为合格 。

1) 在恶劣环境下，对于P92 钢等有冷裂纹倾向的钢，不作后热处理，可能会出现微裂纹。

2) 后热的主要作用在于避免氢致裂纹，因此不能用后热代替焊后热处理。

3) 常规电厂材料检测方法中，无法明确判断焊口是否进行过焊后热处理，只能判断是否进行了焊后热处理。

4) 不做后热处理，通过常规电厂检测方法，也可能判定为合格。

5) 马氏体转变前进行后热处理，或者转变后进行后热处理，两者的效果相同，都可在一定程度上避免氢致裂纹。

6) 从经济效益上分析，后热前完成马氏体转变的，需要先降温至90 ℃，保温2 h，完成马氏体转变，然后再升温至350 ℃，恒温2 h，进行消氢处理。在实际生产中，对于小口径大壁厚的管子，可能会出现降温及升温缓慢的现象。

经测试，夏天时，焊接完成后，温度由280 ℃自然冷却至90 ℃需要7 ～ 8 h，或者更长。此过程需要实时监控。采用本工艺顺序，后热过程可达16 ～ 18 h。而先消氢再完成马氏体转变则不需要。仅需要在焊接完成后升温至350 ℃，恒温2 h 后即可 。

1) 焊接完成或者中断时间比较长、不能立即进行焊后热处理的，对于有冷裂纹倾向的焊口，需要立即后热处理，否则可能出现延迟裂纹或冷裂纹。

2)后热的主要目的是消除氢，手段是通过减缓焊缝的冷却速度，加速扩散氢的逸出，从而防止氢致裂纹的产生，只是一种临时性措施，不能有效地降低焊接参与应力，因此不能用后热代替热处理。

3) 从理论上分析，不管是否进行后热，马氏体钢在焊接完成后、焊接热处理前，都要有马氏体转变过程( 100 ℃以下2 h) 。否则就有可能造成焊缝金相组织不符合要求。

4) 从实验结果分析，后热前完成马氏体转变或者后热之后马氏体转变，两者都达到了要求。

5) 后热处理完成后再进行马氏体转变的工艺顺序，生产效率明显提高而成本有一定程度下降，建议推广使用 。2100433B

焊后热处理燃料加热法

所用燃料可以是固体（煤）、液体（油）和气体（煤气、天然气、液化石油气）。

燃煤加热 　煤的资源丰富，燃煤反射炉在热处理加热方法中有过一定的地位。煤的性质和反射炉的结构，决定了煤不易完全燃烧，因而煤炉热效率低，加热质量和劳动条件差，煤烟污染环境。这些缺点，使得燃煤加热法逐渐被其他加热方法所取代。

液体燃料加热 　主要使用重柴油作燃料，适用于大型加热炉加热，也用于外热式盐浴炉的加热，一般在炉子加热室外墙一侧或两侧安装喷嘴。液体燃料用于加热外热式盐浴炉时，喷嘴则安装在坩埚外的炉壳上。液体燃料在喷嘴中与空气混合，并在压缩空气的作用下雾化，然后喷出喷嘴，在加热室中（或在盐浴炉的坩埚外）燃烧,以加热工件（或坩埚）。喷嘴的合理设计与布置,对保持炉温均匀、节省燃料起着关键作用。喷嘴喷出的雾化油也可以在炉内的辐射管中燃烧，加热辐射管以间接加热工件。燃油比燃煤容易控制加热温度，适用于大件整体的加热和供油量充足的地区。

气体燃料加热 　在喷嘴中，气体与一定比例的空气混合后喷出燃烧。这种方法可直接加热放在加热室中的工件，也可以把火焰喷入装在加热室中的辐射管，间接加热工件。用于盐浴炉时,喷嘴装在坩埚外的炉壳上, 火焰射向坩埚外侧以加热熔盐。用于加热的气体燃料有煤气、天然气和液化石油气等。调节空气与气体的比值可以获得氧化或还原的燃烧气氛，从而减少工件加热时的氧化脱碳程度。这种加热方法适用于大件整体加热和燃气供应充足的地区。

另一种方式是用喷嘴的火焰直接加热工件表面，这时喷嘴和工件作相对移动，所用气体为氧-乙炔、氧-丙烷、氧-甲烷等。这种加热方法即火焰淬火,适用于工件的表面淬火。

焊后热处理电加热法

以电为热源，通过各种方法使电能转变为热能以加热工件。电加热时，温度易于控制，无环境污染，热效率高。电加热有多种方法。

电热元件加热 　利用工频（50～60赫）交变电流通过电热元件时产生的电阻热加热工件。电热元件常布置在加热室内四周或两侧，以保证加热室内温度均匀；也有把元件装在辐射管内对工件间接加热的。对于外热盐浴炉或金属浴炉，则把电热元件布置在坩埚外、壳体内的空间。这种加热方法也可用于氧化铝粒子的浮动粒子炉。它适用于工件整体加热和电能充足的地区。

工件电阻加热 　降压后的交变电流直接通过工件，由工件本身电阻产生热量使工件温度提高。这种方法适用于对截面均匀的工件进行整体加热。还有一种方式是利用滚动铜轮压在金属工件上，通以低电压大电流的交变电流，利用铜轮与工件间的接触电阻产生热量而加热工件表面。

工件感应加热 　把工件放在一个螺旋线圈内，线圈中通以一定频率（一般高于工频）的交流电，使放在线圈中的工件产生涡流电流，利用工件本身的电阻产生热量而被加热。这种加热的深度可随电流频率提高而变浅，称为感应加热热处理。感应加热主要用于加热工件表面，但采用较低频率而工件直径又小时，也可以进行整体加热。这种加热方法效率高，耗电少，多用于中、小零件的加热淬火。

加热介质电阻加热 　将工业频率的低压交变电流导入埋在介质中的电极，利用电流流过介质时产生的电阻热使介质本身达到高温。工件放在这种高温介质中进行加热，可以减少或避免氧化脱碳。这种介质都是导电体，如盐、石墨粒子等。加热炉的炉型有内热式盐浴炉和石墨浮动粒子炉。这种加热方法主要用于中、小零件的加热淬火。

焊后热处理能源加热法

以很大的功率密度加热工件表面，加热时间以毫秒计,功率密度可达10～10瓦/厘米，采用的热源有太阳能、激光束和电子束等。

太阳能加热 　以聚光式太阳能加热器加热工件。

激光束加热 　利用 CO2 连续激光发生器产生的激光，经过聚焦产生高温射束照射工件，使工件局部表面薄层瞬时达到淬火温度或熔化温度。照射停止后，表面热量迅速传入基底材料而使表面淬硬或迅速凝固。利用激光束加热的工艺有相变硬化-淬硬、表面“上光”-快速凝固、表面合金化等。使反射镜可以改变光束的方向，所以这种方法最适用于内壁（如汽缸套）加热，但热效率较低。

电子束加热 　利用高速运动的电子轰击工件表面，使很高的动能迅速转变为热能，将工件表面温度迅速提高到淬火温度或熔化温度。照射停止后，表面热量在瞬时间即可传入冷态的基底材料而淬硬或迅速凝固。与激光加热一样,电子束加热的工艺也有相变硬化、表面“上光”和表面合金化等。由于加热需要在真空室内进行,工件批量受到一定限制，但热效率较高。 2100433B

布置于锅炉炉膛上部出口处、折焰角顶点垂直线之前的过热器管屏。

2021年10月11日，《焊后热处理质量要求》发布。

2022年5月1日，《焊后热处理质量要求》实施。