橢圓封頭的熱處理是提升其力學性能與結構穩定性的關鍵環節，需根據材質與成型工藝制定差異化方案。常規碳鋼板材封頭的熱處理通常包括升溫、保溫、冷卻三個階段：將焊接成型后的封頭置于退火爐中，先加熱至200-230℃，保溫120-150分鐘，再升溫至550-580℃，保持150-180分鐘，隨后快速降溫至200-230℃，保溫70-90分鐘后自然冷卻。此工藝可消除焊接應力，改善表面光滑度，適用于厚度差異較小的普通封頭。
對于特厚異型封頭（如壁厚差異超400mm的核電用鍛件），需采用多階段控溫工藝：
加熱至720-810℃，保溫時長按每100mm壁厚1-2小時計算，保溫后水冷淬火；
升溫至880-900℃，同標準保溫后再次水冷；
加熱至635-655℃，保溫后空冷。該流程可細化晶粒，解決厚壁部位粗晶問題，使不同區域晶粒度均勻，提升整體強韌性。
熱處理過程中需注意爐內溫差控制，避免局部過熱或冷卻不均導致變形。裝爐時坯料間距不小于150mm，一次裝料不超過5塊，確保受熱均勻。完成后需檢測硬度、晶粒度等指標，確保符合使用要求。合理的熱處理工藝可有效提升橢圓封頭的抗疲勞性能與使用壽命，為壓力容器安全運行提供保障。