ICS01.040.45

S30

團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)

奧氏體不銹鋼焊管固溶熱處理工藝規(guī)范

Solutionheattreatmentspecificationofausteniticstainlesssteelweldedpipe

（征求意見稿）

20xx-xx-xx發(fā)布20xx-xx-xx實(shí)施

山東省特種設(shè)備協(xié)會(huì)發(fā)布

目錄

前言...................................................................................I

引言....................................................................................II

1范圍.......................................................................................1

2規(guī)范性引用文件............................................................................1

3術(shù)語(yǔ)和定義................................................................................1

4固溶熱處理設(shè)備............................................................................2

5焊管固溶熱處理工藝.......................................................................2

5.1在線固溶熱處理加熱溫度與加熱方式.....................................................2

5.2在線固溶熱處理保溫....................................................................3

5.3在線固溶熱處理冷卻....................................................................4

5.4在線固溶熱處理焊管性能檢測(cè)...........................................................4

5.5在線固溶熱處理安全要求................................................................6

刖百

本文件按照GB/T1.1-2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定

起草。

本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識(shí)別專利的責(zé)任。

本文件由山東省特種設(shè)備協(xié)會(huì)提出并歸口。

本文件起草單位：山東朝日不銹鋼有限公司、山東大學(xué)、山東省特檢集團(tuán)、東營(yíng)東和管道技術(shù)有限

公司。

本文件主要起草人：秦國(guó)梁、肖國(guó)棟、郭懷力、位延堂、肖弘宇。

本部分為首次發(fā)布。

引言

T/SASE005-2022《奧氏體不銹鋼焊管固溶熱處理工藝規(guī)范》旨在加強(qiáng)和規(guī)范奧氏體不銹鋼焊管固

溶熱處理工藝應(yīng)用，以實(shí)現(xiàn)不銹鋼焊管的高性能、低成本焊接生產(chǎn)，擬由5部分組成：

第1部分：在線固溶熱處理加熱溫度與加熱方式

主要對(duì)奧氏體不銹鋼焊管焊接生產(chǎn)過程中在線固溶熱處理加熱方式、加熱溫度等方面的要求。

第2部分：在線固溶處理保溫

主要對(duì)于奧氏體不銹鋼焊管焊接生產(chǎn)過程中在線固溶熱處理保溫溫度、保溫方式、保溫時(shí)間等方

面的設(shè)置和要求。

第3部分：在線固溶處理冷卻

主要對(duì)奧氏體不銹鋼焊管在線固溶熱處理冷卻介質(zhì)、冷卻方式等冷卻工藝參數(shù)和指標(biāo)要求作出規(guī)

定”

第4部分：在線固溶熱處理焊管性能檢測(cè)

主要對(duì)于在固溶熱處理試驗(yàn)完成后，需對(duì)固溶熱處理后的不銹鋼管件進(jìn)行力學(xué)和工藝性能試驗(yàn)，

評(píng)定固溶熱處理工藝是否能夠達(dá)到性能調(diào)控目的。

第5部分：在線固溶熱處理安全要求

主要對(duì)在線固溶熱處理工藝過程保護(hù)氣體等安全防護(hù)要求。

T/SASE005-2022

奧氏體不銹鋼焊管固溶熱處理工藝規(guī)范

1范圍

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了奧氏體不銹鋼焊管生產(chǎn)過程中在線固溶熱處理工藝操作時(shí)應(yīng)遵守的基本守則、工藝參

數(shù)、質(zhì)量要求。

本標(biāo)準(zhǔn)適用于各種規(guī)格的奧氏體不銹鋼焊接鋼管（以下簡(jiǎn)稱鋼管）。

2規(guī)范性引用文件

下列文件對(duì)于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件。

凡是不注口期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。

GB/T12771-2019流體輸送用不銹鋼焊接鋼管

GB/T24593-2018鍋爐和熱交換器用奧氏體不銹鋼焊接鋼管

GBJT21835焊接鋼管尺寸及單位長(zhǎng)度重量

GB/T2012鋼管的驗(yàn)收、包裝、標(biāo)志和質(zhì)量證明書

GB/T4334-2008金屬和合金的腐飩不銹鋼晶間腐飩試驗(yàn)方法

GB/T4340.1金屬材料維氏硬度試驗(yàn)第1部分：試驗(yàn)方法

GB/T241金屬管液壓試驗(yàn)方法

GB/T242金屬管擴(kuò)口試驗(yàn)方法

GB/T245金屬材料管卷邊試驗(yàn)方法

GB/T246金屬材料管壓扁試驗(yàn)方法

GB/T2654焊接接頭硬度試驗(yàn)方法

3術(shù)語(yǔ)和定義

3.1固溶熱處理：將奧氏體不銹鋼加熱到U00C左右，使碳化物相全部或基本溶解，破固溶于奧氏

體中，然后快速冷卻至室溫，使碳達(dá)到過飽和狀態(tài)，強(qiáng)化固溶體，并提高韌性及抗蝕性能，消除應(yīng)力與

軟化，以便繼續(xù)加工或成型，這種熱處理方法為固溶熱處理。

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T/SASE005-2022

4固溶熱處理設(shè)備

固溶熱處理設(shè)備由液氨分解裝置、超音頻感應(yīng)加熱電源、石墨導(dǎo)熱冷卻管、紅外測(cè)溫探頭串聯(lián)在生

產(chǎn)線上，設(shè)備示意圖如下：

5焊管固溶熱處理工藝

5.1在線固溶熱處理加熱溫度與加熱方式

5.1.1鋼管的固溶熱處理是在制管流水線上實(shí)現(xiàn)的。制管流水線流程為鋼帶展平、成型、焊接、打

磨、固溶處理、定型、切割。其中固溶熱處理是通過加熱、保溫、冷卻三步工序?qū)崿F(xiàn)的，加熱鋼管所使

用的設(shè)備為全固態(tài)感應(yīng)加熱電源、感應(yīng)圈，如圖5T所示。

圖5-1

5.1.2在焊接完成并外焊縫打磨后，鋼管將會(huì)進(jìn)入長(zhǎng)約1m并完全封閉的石英管內(nèi)，管內(nèi)通高純氫

氣，以保證在感應(yīng)加熱的過程中，鋼管不會(huì)被氧化。如圖5-2所示。封閉石英玻璃管由兩段組成，每

段45cm左右，第一段石英玻璃管外套有感應(yīng)圈，通電后可對(duì)鋼管進(jìn)行感應(yīng)加熱。在感應(yīng)加熱中，可以

通過調(diào)整設(shè)備的功率，來調(diào)整感應(yīng)加熱的溫度。

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T/SASE005-2022

5.2在線固溶熱處理保溫

在制管生產(chǎn)線上，鋼管進(jìn)行完感應(yīng)加熱后，緊接著就是鋼管保溫的階段。如圖5-3所示

圖5-3

5.3在線固溶熱處理冷卻

在通過保溫階段的石英管后，鋼管會(huì)進(jìn)入長(zhǎng)約4.7m的冷卻管（石墨換熱器）內(nèi)。所使用的冷

卻管（石墨換熱器）為管殼式換熱器，是以封閉在殼體中管束的壁面作為傳熱面的間壁式換熱器。這種

換熱器結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，操作可靠，可用各種結(jié)構(gòu)材料（主要是金屬材料）制造，能在高溫、高壓下使用，

是目前應(yīng)用最廣的類型，其冷卻速度大于空冷、小于水冷。冷卻管的冷卻速度可以通過調(diào)節(jié)進(jìn)水口閥門

的大小來調(diào)整。如圖5-4所示

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T/SASE005-2022

圖5-4

5.4在線固溶熱處理焊管性能檢測(cè)

5.4.1在固溶熱處理試臉完成后，還需要對(duì)固溶處理后的不銹鋼管件進(jìn)行力學(xué)和工藝性能試驗(yàn),

以保證其使用性能，同時(shí)可以確定最優(yōu)的固溶熱處理工藝參數(shù)范圍。

5.4.2本試驗(yàn)主要采用的力學(xué)和工藝性能測(cè)試方法有硬度試驗(yàn)、擴(kuò)口試驗(yàn)、壓扁試驗(yàn)。

5.4.2.1硬度試驗(yàn)

硬度試驗(yàn)采用的是維氏硬度計(jì)，試驗(yàn)前，首先將試樣表面進(jìn)行拋光處理，使試樣表面平

坦光滑，調(diào)整硬度計(jì)參數(shù)，載荷為Ikgf,保荷時(shí)間為10s。試驗(yàn)中對(duì)試樣橫截面隨機(jī)選取10個(gè)點(diǎn)進(jìn)行

硬度測(cè)量，同時(shí)記錄數(shù)據(jù)，最終硬度結(jié)果取平均值。

圖5-5隨機(jī)選點(diǎn)位置

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T/SASE005-2022

5.4.2.2擴(kuò)口試驗(yàn)

（1）擴(kuò)口試驗(yàn)星測(cè)定圓形橫截面金屬管塑性變形能力的試驗(yàn)方法。原理為用圓錐形頂芯

擴(kuò)大管段試樣的一端，直至擴(kuò)大端的最大外徑達(dá)到相關(guān)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的值。

（2）在擴(kuò)口試臉中所需要記錄的數(shù)據(jù)值有：試樣的尺寸，包括原始長(zhǎng)度L,圓柱的原始

外徑D,擴(kuò)口后的最大外徑Do,圓錐形頂芯的角度。當(dāng)頂芯角度大于30°時(shí)，試樣長(zhǎng)度L應(yīng)近似為1.5D,

如下圖所示。

（3）在試驗(yàn)操作過程中，應(yīng)平穩(wěn)地對(duì)圓錐形頂芯施加力使其壓入試樣端部進(jìn)行擴(kuò)口，直

至達(dá)到所要求的外徑。擴(kuò)口期間圓錐形頂芯的軸線應(yīng)與試樣的軸線一致。擴(kuò)口率計(jì)算公式如下所示：

D^-D

=X100%

D?

圖5-6：擴(kuò)口原理圖

5.4.2.3壓扁試驗(yàn)

（1）壓扁試驗(yàn)即垂直于金屬管縱軸線方向?qū)σ?guī)定長(zhǎng)度的試樣或金屬管端部施加力進(jìn)行壓

扁，直至在力的作用下兩壓板之間的距離達(dá)到相關(guān)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的值。

（2）制備的樣品長(zhǎng)度范圍為10-100min.試驗(yàn)結(jié)束，觀察壓扁后的管件，在不使用放大

鏡的情況下，如果無可見裂紋，應(yīng)評(píng)定為合格