一种管板组件与下封头组件环焊缝局部热处理辅助装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种管板组件与下封头组件环焊缝局部热处理辅助装置，此辅助装置包括保温层结构及防护装置，此辅助装置有利于热处理时解决蒸汽发生器中管板组件与下封头组件环焊缝处厚度较大、结构复杂并且各部件材质不同的温度控制问题。

Auxiliary device for local heat treatment of girth welds of tube sheet components and lower head assemblies

The utility model relates to a local heat treatment auxiliary device for the circumferential weld of the tube plate assembly and the lower seal head component. The auxiliary device includes the insulation layer structure and the protective device. This auxiliary device is helpful to solve the large thickness, complex structure and various parts of the ring welds at the tube plate component and the bottom seal component in the steam generator. Different temperature control problems.

【技术实现步骤摘要】
一种管板组件与下封头组件环焊缝局部热处理辅助装置
本技术涉及焊缝热处理辅助装置，具体涉及一种蒸汽发生器管板组件与下封头组件环焊缝局部热处理辅助装置。
技术介绍
目前，国内外制造的蒸汽发生器大多数是由管板组件(或称作为下筒体组件)，封头组件及管束组件等组成。管板组件与下封头组件之间的环焊缝是作为总装焊缝，而一次侧接管的安全端和U形换热管也均已完成装配和焊接。蒸汽发生器管板与下封头的焊接是整台产品后期总装的重要工序，此时，管板上装有上万根换热管并完成了管端焊接，管板中心位置也装焊有水室隔板，而下封头也已经完成了水室隔板的装焊，管板与下封头的焊接，不仅要完成两者对接的环缝的焊接，也要完成两组水室隔板对接缝的焊接。焊接过程及焊缝打磨中产生的飞溅及烟尘容易伤及管板一次侧表面并存留于换热管内壁，给产品清洁带来不利。焊接完成后，为了降低焊接残余应力，改善焊缝和热影响区组织，提高焊接接头的韧性及母材综合力学性能，防止变形，稳定结构尺寸等，焊后还需对焊缝局部进行热处理。由于蒸汽发生器管板组件与下封头组件结构复杂，各部件材质各不相同，其中，管板与下封头均为SA-508Gr3Cl1锻件，但管板内部堆焊镍基合金，而下封头内部堆焊不锈钢；一次侧接管端部安全端材料为SA-182F316不锈钢锻件；管板上U形换热管的材料为镍基合金Incoloy800管。不同的材质导致相邻部件比热差异大，散热状态不同，再加上不锈钢和镍基合金材质的敏化温度不同，热处理时既要保证环焊缝局部达到所需要的焊后热处理温度，又要保证一次侧接管安全端和U形换热管的温度不超过敏化温度，因此温度梯度不容易控制，为局部热处理增加了相应的难度。同时，由于本核电设备蒸汽发生器管板组件与封头组件接头处厚度为158mm，厚度较大，容易受热不均匀；封头为圆弧面，圆弧面的结构特殊，不方便进行热处理，且环焊缝距离换热管表面太近，仅为约400mm，不容易控制换热管的受热程度；可以看出，管板组件与下封头组件的整体结构较复杂，因此，热处理时的温度梯度变化规律不容易判断，同时由于环焊缝、一次侧接管的安全端以及U型换热管的特殊材质也导致对热处理温度的控制要求又极高。所以，必须严格控制热处理时温度场的分布。由于上述原因，本专利技术人对现有的管板组件与下封头组件环焊缝局部热处理辅助装置进行了深入研究，以便研制出能够解决上述问题的热处理辅助装置。
技术实现思路
为了克服上述问题，本专利技术人进行了锐意研究，设计出一种管板组件与下封头组件环焊缝局部热处理辅助装置，该辅助装置对焊缝周围设置防护工装及保温层等，既解决了蒸汽发生器中管板组件与下封头组件环焊缝处厚度较大、结构复杂并且各部件材质不同的温度控制问题，又避免了管板一次侧表面被划伤，同时防止热处理过程中产生的热量及污染物进入换热管内。具体来说，本技术的目的在于提供以下方面：(1)一种管板组件与下封头组件环焊缝局部热处理辅助装置，所述管板组件包括管板1，在所述管板1上设置有管孔11，在所述管孔11内安装有换热管2，在所述管板1一次侧设置有一次侧接管5，所述下封头组件包括下封头6以及所述下封头内部的水室隔板7，所述辅助装置包括在所述热处理工艺之前对管板组件与下封头组件周围所设置的保温及防护装置。(2)根据(1)所述的管板组件与下封头组件环焊缝局部热处理辅助装置，所述保温及防护装置包括，在管板组件与下封头组件环焊缝周围设置的保温层。(3)根据(1)所述的管板组件与下封头组件环焊缝局部热处理辅助装置，所述保温及防护装置还包括热电偶夹持工装9，所述热电偶夹持工装9穿过热电偶插入孔32，并插入至换热管2内。(4)根据(1)所述的管板组件与下封头组件环焊缝局部热处理辅助装置，所述保温及防护装置还包括，水室隔板(7)是水平的。(5)根据上述(1)所述的管板组件与下封头组件环焊缝局部热处理辅助装置，所述保温及防护装置还包括，在所述管板1的一次侧表面安装不锈钢防护工装。(6)根据上述(5)所述的管板组件与下封头组件环焊缝局部热处理辅助装置，所述不锈钢防护工装包括不锈钢薄板3和定位卡具4，所述不锈钢薄板3至少有两块，在所述不锈钢薄板3上设置安装孔31和热电偶插入孔32；通过所述定位卡具4将不锈钢薄板3固定于管板1一次侧表面。(7)根据上述(6)所述的管板组件与下封头组件环焊缝局部热处理辅助装置，所述定位卡具4包括相匹配的芯轴41、螺母42、垫圈43和膨胀套44，所述膨胀套44、垫圈43、螺母42依次安装在所述芯轴41上；所述芯轴41上装有膨胀套44的一端穿过不锈钢薄板3的安装孔31，并置入到换热管2内，通过旋转拧紧螺母42将不锈钢薄板3固定于管板1的一次侧表面。本技术所具有的有益效果包括：(1)通过设置此种辅助装置，使得热处理时对加热温度能严格有效控制，使得局部热处理升温、保温、降温等过程稳定，不会出现有害温度梯度；(2)通过设置此种辅助装置，使得管孔区和安全端等敏感区域未超过敏化温度，未出现敏化现象；(3)通过设置此种辅助装置，使得管板组件与下封头组件的环焊缝局部得到了有效的焊后热处理，消除了残余应力。(4)通过设置此种辅助装置，避免了管板一次侧表面被划伤以及保证了管孔和换热管内的清洁。附图说明图1示出管板组件和下封头组件结构图；图2示出管板一次侧表面设置不锈钢防护工装的截面图；图3示出不锈钢防护工装中的定位卡具及其所在管板管孔截面的局部放大图；图4示出本技术提供的一种优选实施方式的膨胀套剖视图；图5示出膨胀套的左端头和右端头剖视图；图6示出本技术提供的一种优选实施方式的垫圈的剖视图；图7示出垫圈的右视图；图8示出热电偶夹持工装图。附图标号说明：1-管板11-管孔2-换热管3-不锈钢薄板31-安装孔32-热电偶插入孔4-定位卡具41-芯轴411-前端412-后端42-螺母43-垫圈431-圈体432-凸起44-膨胀套441-左端头442-右端头443-中空管部444-豁槽5-一次侧接管6-下封头7-水室隔板8-柔性耐高温衬垫9-热电偶夹持工装91-热电偶夹持工装上的热电偶插入孔92-杆帽段93-直杆段具体实施方式下面通过附图和实施例对本技术进一步详细说明。通过这些说明，本技术的特点和优点将变得更为清楚明确。在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。根据本技术提供的一种管板组件与下封头组件环焊缝局部热处理辅助装置，所述管板组件包括管板1，在所述管板1上设置有管孔11，在所述管孔11内安装有换热管2，在所述管板1一次侧设置有一次侧接管5，所述下封头组件包括下封头6以及所述下封头内部的水室隔板7，所述辅助装置包括在所述热处理工艺之前对管板组件与下封头组件周围所设置的保温及防护装置。在所述热处理工艺之前对管板组件与下封头组件周围设置保温及防护装置。参照图1所示，由于蒸汽发生器管板组件与下封头组件结构复杂，而且各部件材质各不相同，其中，管板1与下封头6均为SA-508Gr3Cl1锻件，但管板1内部堆焊镍基合金，而下封头6内部堆焊不锈钢；一次侧接管5端部安全端材料为SA-182F316不本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种管板组件与下封头组件环焊缝局部热处理辅助装置，所述管板组件包括管板(1)，在所述管板(1)上设置有管孔(11)，在所述管孔(11)内安装有换热管(2)，在所述管板(1)一次侧设置有一次侧接管(5)，所述下封头组件包括下封头(6)以及所述下封头内部的水室隔板(7)，其特征在于，所述辅助装置包括在所述管板组件与下封头组件周围所设置的保温及防护装置。

【技术特征摘要】
1.一种管板组件与下封头组件环焊缝局部热处理辅助装置，所述管板组件包括管板(1)，在所述管板(1)上设置有管孔(11)，在所述管孔(11)内安装有换热管(2)，在所述管板(1)一次侧设置有一次侧接管(5)，所述下封头组件包括下封头(6)以及所述下封头内部的水室隔板(7)，其特征在于，所述辅助装置包括在所述管板组件与下封头组件周围所设置的保温及防护装置。2.根据权利要求1所述的一种管板组件与下封头组件环焊缝局部热处理辅助装置...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜宁，谢彦武，王莉，杜玉华，邹迪静，伦新杰，
申请(专利权)人：哈电集团秦皇岛重型装备有限公司，
类型：新型
国别省市：河北,13