一种管内存在强气流的Cr-Mo钢管道焊后热处理方法技术

本发明专利技术提出了一种管内存在强气流的Cr‑Mo钢管道焊后热处理方法，属于焊后热处理技术领域，包括焊后热处理参数确定模块、热处理最高温度与加热器中心偏离距离ΔS计算模块、焊后热处理实施模块；可用于指导环境风速高或长管道两端存在较大压差等情况导致的管内存在强空气流动条件下Cr‑Mo钢管道焊后热处理，确保整个焊缝和足够的母材均处于于允许的热处理温度窗口范围，从而确保焊后热处理质量，保障Cr‑Mo钢管道部件长期安全使用。

【技术实现步骤摘要】
一种管内存在强气流的Cr-Mo钢管道焊后热处理方法
本专利技术属于焊后热处理
，提供了一种管内存在强空气流动条件下Cr-Mo钢管道焊后热处理方法，可用于指导环境风速高或长管道两端存在较大压差等情况导致的管内存在强空气流动条件下Cr-Mo钢管道焊后热处理，保障焊后热处理质量。
技术介绍
Cr-Mo钢是目前应用最广的一类热强钢，广泛用于化工、电力等需要在高温、高压和高腐蚀等苛刻环境下服役的设备。Cr-Mo钢在焊接后需要进行焊后热处理以改善接头性能和松弛焊接残余应力。在现场焊后热处理时，但受施工条件限制只能在管道外壁焊缝附近安装加热器。热处理时，热量由管道外壁向内壁传导，从而导致管道内、外壁焊缝出现一定温差。如果管内存在较强的空气流动，管道内壁就会与管内空气发生强烈的对流散热。而管道内壁又难以像管道外壁一样通过安装加热器或保温措施降低散热，此时，管道内壁就会出现由于内、外壁温差过大导致热处理温度不足而无法达到焊后热处理目的。此外，较强的管道空气流动还会导致热处理最高温度偏移加热器中心。由于，焊后热处理是通过在加热器中心点焊控温热电偶的方法控制焊后热处理加热功率。热处理最高温度偏移加热本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种管内存在强气流的Cr‑Mo钢管道焊后热处理方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)焊后热处理参数确定模块：基于遗传算法，以减小热处理内外壁温差ΔT与允许的最大热处理内外壁温差ΔTmax之差为目标，计算给定管道规格与管内空气流速v条件下的最优焊后热处理参数；(2)热处理最高温度与加热器中心偏离距离ΔS计算模块：根据步骤(1)计算得到的最优焊后热处理参数，建立管道与管内空气的流固耦合传热模型，获取热处理最高温度位置，并计算热处理最高温度位置与偏离加热器中心距离ΔS；(3)焊后热处理实施模块：根据管内存在较强空气流动条件下Cr‑Mo钢管道焊后热处理温度场分布特点，通过使加热器热处理最高温度位置...

【技术特征摘要】
1.一种管内存在强气流的Cr-Mo钢管道焊后热处理方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)焊后热处理参数确定模块：基于遗传算法，以减小热处理内外壁温差ΔT与允许的最大热处理内外壁温差ΔTmax之差为目标，计算给定管道规格与管内空气流速v条件下的最优焊后热处理参数；(2)热处理最高温度与加热器中心偏离距离ΔS计算模块：根据步骤(1)计算得到的最优焊后热处理参数，建立管道与管内空气的流固耦合传热模型，获取热处理最高温度位置，并计算热处理最高温度位置与偏离加热器中心距离ΔS；(3)焊后热处理实施模块：根据管内存在较强空气流动条件下Cr-Mo钢管道焊后热处理温度场分布特点，通过使加热器热处理最高温度位置与焊缝中心位置重合，确保整个焊缝以及足够的母材处于允许的焊后热处理温度窗口范围。2.根据权利要求1所述的管内存在强气流的Cr-Mo钢管道焊后热处理方法，其特征在于：步骤(1)中给定管道规格包括管径D和壁厚δ；最优焊后热处理参数包括加热宽度Wh和保温宽度Ws。3.根据权利要求2所述的管内存在强气流的Cr-Mo钢管道焊后热处理方法，其特征在于，为确定步骤(1)中最优焊后热处理参数的具体操作步骤为：S1、根据管内空气流动对Cr-Mo钢管道焊后热处理温度场的影响规律，确定遗传算法模型参数，包括决策变量、约束条件、编码方式、适应度函数以及遗传算子；其中，决策变量为加热宽度Wh、保温宽度Ws；约束条件为8·δ≤Wh≤20·δ，Wh+4·δ≤Wb≤Wh+10·δ；编码方式为染色体编码方式；适应度函数为遗传算子中选择运算为随机遍历抽样算子，交差运算为单点交叉算子，离散变异运算为变异方法；S2、对于给定管道规格与管内空气流速v条件下，在8·δ≤Wh≤20·δ，Wh+4·δ≤Wb≤Wh+10·δ范围内随机选取M＝20组个体作为初始种群；S3、对于初始种群内每组个体通过流固耦合传热计算其热处理内外壁温差ΔT，根据步骤...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡磊，陈东旭，尹孝辉，马群双，
申请(专利权)人：安徽工业大学，
类型：发明
国别省市：安徽,34