各种焊接技术应用于建造大型结构，例如核电站。在焊接过程中，特别是多道次焊接，循环热输入和冷却会根据与热源的距离不均匀地影响材料，因此相变在不同位置发生不同，并且在热影响区周围可能会形成低韧性的微观结构。同时，一般来说，由于材料在加热和冷却过程中的不均匀膨胀和收缩，焊缝和HAZ周围可能会产生拉伸残余应力。
焊接残余应力是决定结构完整性的重要因素，因为它会导致意外断裂，并强烈影响应力腐蚀开裂和疲劳寿命。为了克服这些问题，焊后热处理是一种在材料临界转变温度以下再加热的过程，已被广泛用于焊缝。
PWHT通过回火HAZ和焊缝金属来降低拉伸残余应力，改善微观结构均匀性和韧性，并降低腐蚀速率。出于这个原因，与焊接制造或施工相关的标准和规范通常要求或推荐焊接后的PWHT。
美国机械工程师协会锅炉和压力容器规范第三节是核电站设计，制造和建造的规范，几十年来也通过考虑机械性能，微观结构和残余应力提出了PWHT要求。ASMEBPV规范第三部分根据材料组，厚度和预热温度给出了预热和PWHT的强制性规范。
基材和焊接材料由斗山重工和建设公司提供，与核电站蒸汽发生器中使用的材料相同。描述了底座和焊缝的化学成分。制作了具有单个V型坡口配置的的五个焊接试样，以确定PWHT和焊接方法对焊件机械和微观结构特性的影响。
我们感兴趣的KSNP蒸汽发生器中使用的焊缝的实际厚度为120毫米。但是，由于40毫米厚的焊接试样的焊接工艺鉴定测试可以保证具有相同焊接工艺规范的焊接试样厚度高达21毫米，因此我们生产了40毫米厚的母材试样，用于三种焊接方法：埋弧焊，气钨极电弧焊和保护金属电弧焊。
由于SAW是三者中使用最广泛的一种，因此以SAW为参考制备了热处理试样，以检查PWHT的效果。此外，使用SAW制备了厚度为120mm的试样，以检查厚度影响。总结了每种焊接方法的焊接参数。
进行了拉伸试验、横向侧弯试验、夏比V型缺口冲击试验和落锤试验，以评估焊缝的机械性能。用于拉伸测试的试样有两种，焊缝材料和HAZ，并在室温下进行测试。对于夏比V型缺口测试，准备了三个试样：焊接材料，母材和HAZ。
在30°F下进行测试。此外，用于落锤和横向侧弯测试的试样还包括焊接材料和HAZ。侧弯测试在室温下进行，落锤测试在-20°F下进行，遵循技术基础。上述力学试验的所有试样制备和试验程序均按照表4中的技术依据进行。
焊接后，具有热影响区，其宽度约为2毫米。HAZ中从熔合线向母材的微观结构转变如图所示。在与焊缝金属相邻的区域，距离熔合线以内，建立了板条贝氏体微观结构。距熔合线的距离越大，HAZ中间的贝氏体显微组织越细。
因此，五张试样的拉力试验、夏比V型缺口冲击试验、横向侧弯试验和落锤试验的结果均符合焊接工艺合格试验的标准。这意味着PWHT不会显著影响焊缝的机械性能。此外，对于SAW、SMAW和GTAW焊接方法，这强烈表明，就机械性能而言，PWHT可以从实际结构的焊接程序中消除。