一种膜式壁焊接接头中频感应加热焊后热处理装置及热处理方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种膜式壁焊接接头中频感应加热焊后热处理装置，所述膜式壁包括管子和鳍片，相邻的鳍片之间具有鳍片焊缝，所述管子上具有焊接接头，所述热处理装置包括控温热电偶、分别布置在所述膜式壁两侧的两个感应线圈和中频感应热处理机，所述感应线圈与中频感应热处理机连接；膜式壁的加热区域的均温宽度W

【技术实现步骤摘要】
一种膜式壁焊接接头中频感应加热焊后热处理装置及热处理方法


[0001]本专利技术属于焊接热处理
，具体涉及一种膜式壁焊接接头中频感应加热局部焊后热处理装置及采用该热处理装置进行焊后热处理的方法，可应用于电站锅炉水冷壁管受热面焊接接头中频感应加热局部焊后热处理。

技术介绍

[0002]焊后热处理是为消除焊接接头残余应力、改善焊接接头的组织和性能而进行的一种热处理。采用中频感应加热时，其一般工艺流程为：安装热电偶
→
包裹保温棉
→
布置和连接加热线圈
→
设定热处理参数
→
进行热处理。
[0003]电站锅炉水冷壁受热面多采用膜式壁结构。膜式壁由小径管和鳍片焊接而成，刚性小、易变形。当膜式壁由小屏组成大屏时，一般在工地现场组装、焊接和局部焊后热处理。由于膜式壁的结构特征，其焊后热处理温度场近似二维温度场。当膜式壁结构焊后热处理加热区域较小时，不仅热处理效率低，由于二维温度场的传热特征，使热处理区域均温区小，焊接残余应力消除效果不佳；而当膜式壁结构焊后热处理加热区域较大时，加热区域膨胀量大，由于受二维温度场周围非受热区域的拘束，不仅焊后热处理后膜式壁变形大、焊接残余应力消除效果差，严重影响膜式壁质量与服役寿命。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，为了克服现有技术的缺陷，本专利技术的目的是提供一种膜式壁焊接接头中频感应加热焊后热处理装置，通过感应加热线圈的布置获得合理的均温区，从而有效降低焊接残余应力，控制受热区域的变形。/>[0005]为了达到上述目的，本专利技术采用以下的技术方案：
[0006]一种膜式壁焊接接头中频感应加热焊后热处理装置，所述膜式壁包括管子和鳍片，相邻的鳍片之间具有鳍片焊缝，所述管子上具有焊接接头，所述热处理装置包括控温热电偶、中频感应热处理机和分别布置在所述膜式壁两侧的两个感应线圈，所述感应线圈与中频感应热处理机连接；膜式壁的加热区域的均温宽度W
E
为焊接接头每侧6倍膜式壁管子壁厚(壁厚一般为5～16mm)至2倍膜式壁管子的外径(外径一般为32～76mm)；当加热区域的膜式壁鳍片未焊接连接时，一次加热长度L
E
不超过2000mm；当加热区域的膜式壁鳍片已焊接连接时，一次加热长度L
E
不多于10道膜式壁管子的对接接头。
[0007]根据本专利技术的一些优选实施方面，所述感应线圈的缠绕长度L
R
＝L
E
+2～4匝；所述感应线圈的缠绕宽度W
R
＝W
E
+2～4匝，每匝之间紧贴，保证合理的均温范围。
[0008]根据本专利技术的一些优选实施方面，所述感应线圈缠绕的长度方向垂直于膜式壁管子的纵向方向(长度延伸方向)。即感应线圈缠绕的长度方向平行于膜式壁管子焊接接头的排列方向。
[0009]根据本专利技术的一些优选实施方面，所述感应线圈缠绕后位于同一平面上并铠装固
定至膜式壁的加热区域上。
[0010]根据本专利技术的一些优选实施方面，所述铠装为将感应线圈固定于不导热、在磁场作用下不产生涡流且耐高温(200℃及以上)的塑料板。
[0011]根据本专利技术的一些优选实施方面，所述控温热电偶设置在对应加热区域的中心位置的管子焊接接头上。
[0012]根据本专利技术的一些优选实施方面，所述膜式壁外设置有保温层，所述控温热电偶位于所述保温层与膜式壁之间，所述线圈位于所述保温层外。
[0013]根据本专利技术的一些优选实施方面，所述保温层的覆盖范围为焊接接头上下左右每侧向外延伸至少300mm。
[0014]根据本专利技术的一些优选实施方面，两个所述感应线圈的缠绕方向一致；两个所述感应线圈的缠绕后的尺寸一致。感应线圈包括分别设置在膜式壁两侧的第一感应线圈和第二感应线圈，第一感应线圈与第二感应线圈沿同一方向缠绕；且第一感应线圈与第二感应线圈的长度、宽度、缠绕匝数完全一致。
[0015]本专利技术还提供了一种根据如上所述的膜式壁焊接接头中频感应加热焊后热处理装置进行热处理的方法，包括如下步骤：确定膜式壁焊接接头焊后热处理均温宽度W
E
和加热长度L
E
；安装所述热处理装置，设定热处理工艺曲线，进行焊后热处理。
[0016]由于采用了以上的技术方案，相较于现有技术，本专利技术的有益之处在于：本专利技术的膜式壁焊接接头中频感应加热焊后热处理装置，可获得合理的均温范围，克服加热区域大时均温范围大、但膜式壁受热膨胀大、冷却时收缩大导致的残余应力大、变形大的现象，也克服加热区域较小时均温范围小，热处理效率低、残余应力消除效果差，解决了传统焊后热处理工艺对接头性能的不利影响，满足焊后热处理技术要求。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0018]图1为本专利技术优选实施例中膜式壁焊接接头中频感应加热焊后热处理装置的立体结构示意图；
[0019]图2为本专利技术优选实施例中膜式壁焊接接头中频感应加热焊后热处理装置的侧视示意图；
[0020]附图中，膜式壁
‑
1，管子
‑
2，鳍片
‑
3，焊接接头
‑
4，控温热电偶
‑
5，感应线圈
‑
6，第一感应线圈
‑
61，第二感应线圈
‑
62，中频感应热处理机
‑
7，保温层
‑
8。
具体实施方式
[0021]为了使本
的人员更好地理解本专利技术的技术方案，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本专利技术保护
的范围。
[0022]实施例1膜式壁焊接接头中频感应加热焊后热处理装置
[0023]如图1
‑
2所示，膜式壁1包括管子2和鳍片3，相邻的鳍片3(两个管子2之间的鳍片)之间具有鳍片3焊缝(未示出)，管子2上具有焊接接头4。管子2为小径管，管子2的长度方向带有鳍片3，鳍片3焊接连接后形成受热面。管子2的小径管可以为低合金钢，也可以为9％Cr新型耐热钢。
[0024]如图1
‑
2所示，本实施例中的膜式壁焊接接头中频感应加热焊后热处理装置，包括控温热电偶5、分别布置在膜式壁1两侧的两个感应线圈6和中频感应热处理机7以及包裹在膜式壁1外的保温层8，感应线圈6与中频感应热处理机7连接。保温层8的覆盖范围为感应线圈上下左右外延每侧不低于本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种膜式壁焊接接头中频感应加热焊后热处理装置，所述膜式壁包括管子和鳍片，相邻的鳍片之间具有鳍片焊缝，所述管子上具有焊接接头，其特征在于，所述热处理装置包括控温热电偶、中频感应热处理机和分别布置在所述膜式壁两侧的两个感应线圈，所述感应线圈与中频感应热处理机连接；膜式壁的加热区域的均温宽度W
E
为焊接接头每侧6倍膜式壁管子的壁厚至2倍膜式壁管子的外径；当加热区域的膜式壁鳍片未焊接连接时，一次加热长度L
E
不超过2000mm；当加热区域的膜式壁鳍片已焊接连接时，一次加热长度L
E
不多于10道膜式壁管子的焊接接头。2.根据权利要求1所述的热处理装置，其特征在于，所述感应线圈的缠绕长度L
R
＝L
E
+2～4匝；所述感应线圈的缠绕宽度W
R
＝W
E
+2～4匝；所述感应线圈的相邻匝之间贴合。3.根据权利要求1所述的热处理装置，其特征在于，所述感应线圈缠绕的长度方向垂直于膜式壁管子的纵向方向。4.根据权利要求1所述的热处理装置，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：温武斌，杨佳，王煜伟，陈忠兵，吕一仕，孙志强，梁振新，朱秉程，梁恩宝，尹少华，
申请(专利权)人：苏州热工研究院有限公司中国广核集团有限公司中国广核电力股份有限公司，
类型：发明
国别省市：