PWHTフォーミュラ

熱量

PWHT工程は通常、厚さ1インチあたり1時間、摂氏450度以上の温度に達するため、加熱と冷却の速度は、材料の種類、部品のサイズ/構成、および希望する浸漬温度によって要求される速度と一致させることが不可欠です。加熱速度や冷却速度が適切なレベルを超えると、許容できない歪みや熱による応力が発生する可能性があります。.

大型で扱いにくい加工品の場合、局所プラズマワ ンド熱処理（PWHT）中に架台や支持具の使用が必 要になることがあります。このような支柱を設計する場合は、部品の伸縮性能の差を考慮するとともに、PWHTの高温で損傷しない材料で支柱を作る必要があります。.

補助加熱幅は、局所的PWHTの効果において重要な役割を果たす。補助加熱幅の影響は、析出生成中と、局部PWHT後のBMとWZの残留応力低減の両方で感じられます。実際、補助加熱幅が大きくなれば、残留応力低減レベルも大きくなります。補助加熱幅を高く設定すればするほど、その効果は大きくなる。.

溶接手順仕様の一部として、浸漬温度と加熱速 度の規定に加えて、PWHTの最小時間と持続時 間も規定しなければならない。さらに、ソーク帯、加熱帯、勾配制御帯、制御帯の要件も含める必要がある。勾配制御帯は、許容可能な軸方向温度勾配を維持するために、断熱材または追加発熱体を適用できる領域として機能する。.

温度

PWHTを実施する地域は、規格に準拠するため、いくつかの要件を満たさなければならない。これらの要件には、ソークバンド、加熱バンド、許容可能な軸方向温度勾配制御バンド、および制御ゾーンの要件を満たすことが含まれる。ソーク帯は溶接部と2つのHAZを包含し、 加熱帯は断熱材または追加の発熱体を使用 して、PWHT処理帯から周囲への許容可能な軸 方向温度勾配を維持する。通常、加熱帯の端部温度は、ソーク帯の半分でなけ ればならない。.

圧力

PWHT中にかかる溶融金属の圧力は、部品を歪ませる可能性がある。これを防ぐには、この工程で部品を適切に支持する必要があります。例えば、部品の輪郭に合わせて特別に成形され、加熱される部品と同様の熱膨張特性を持つ材料で作られた架台を使用します（圧力容器の場合、外部支持に加えて内部支持も含まれます）。.

異なる設計基準では、材料の化学成分や厚さな どに応じて、さまざまなPWHT要件を課してい る。ある値を超えた場合に溶接後熱処理を要求するものもあれば、延性や靭性に基づいて要求するものもある。.

例えば、PD5500とASME B31.3の厚さ制限はほぼ同等であるが、これらの異なる要件を調和させることは依然として困難である。.

PWHTの要件は、材料固有の硬度と強度、および応力腐食割れに対する感受性の両方に依存し、32mmという低い限界値を持つ鋼もあれば、適切な機能を発揮するために150mmまで必要とする鋼もある。このような大きなばらつきは、正しく設計されていない部品に重大な問題を引き起こす可能性があります。.