本发明专利技术公开了一种管道接头中频感应加热焊后热处理装置，包括线圈切换开关、中频感应热处理机、第一感应线圈、第二感应线圈、分别布置在第一感应线圈和第二感应线圈对应管道上的第一热电偶和第二热电偶、布置在焊缝上的第三热电偶，所述第一感应线圈、第二感应线圈的两端分别与切换开关和中频感应热处理机连接，所述切换开关用于控制所述第一感应线圈和第二感应线圈之间的连接和断开。本发明专利技术的热处理装置，可在焊缝两侧温差超过一定程度时对温度低一侧管道加热，使焊缝两侧温度场对称分布，使加热区域的最高温度点总是位于焊缝上，有效避免了加热区域最高温度点偏离焊缝，克服了传统焊后热处理工艺对接头性能的不利影响，满足接头焊后热处理技术要求。接头焊后热处理技术要求。接头焊后热处理技术要求。
【技术实现步骤摘要】
管道接头中频感应加热焊后热处理装置及热处理温度场的控制方法
[0001]本专利技术属于耐热钢焊接
，具体涉及一种管道焊接接头中频感应加热时局部焊后热处理装置及采用该热处理装置进行热处理温度场的控制方法，可适用于不同规格中低合金钢、T/P91、T/P92等新型9％Cr钢管道中频感应加热焊后热处理温度场的控制。
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]管道焊接接头焊后热处理时，由于管道结构原因(如焊缝两侧结构不同)、环境影响(如管道内有空气流动)和操作原因(如保温棉厚薄不一致、感应线圈缠绕间距不均等)，可能使加热区域内最高温度偏离焊缝而位于管道某一位置，同时加热区域纵向、轴向与焊缝内外壁温差加大。最高温度偏离和局部温度梯度过大与管道结构、焊后热处理工艺等多种因素相关。最高温度偏离焊缝、不同方向温度梯度增加等破坏了加热区域温度场的合理性，降低残余应力消除效果，特别是最高温度偏离焊缝，可能使最高温度超过材料相变点，对材料性能造成不可逆的损伤，甚至直接导致接头报废。
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管道接头中频感应加热焊后热处理装置，能够得到合理的温度场，使得最高温度位于焊缝上，管道焊缝轴向、周向与内外壁温度梯度在要求范围内。
[0005]为了达到上述目的，本专利技术采用以下的技术方案：
[0006]一种管道接头中频感应加热焊后热处理装置，包括线圈切换开关(线圈开合控制器)、中频感应热处理机、第一感应线圈、第二感应线圈、分别布置在第一感应线圈和第二感应线圈对应管道上的第一热电偶和第二热电偶、布置在焊缝上的第三热电偶，所述第一感应线圈、第二感应线圈的两端分别与切换开关和中频感应热处理机连接，所述切换开关用于控制所述第一感应线圈和第二感应线圈之间的连接和断开，所述切换开关和中频感应热处理机之间还设置有连接线。
[0007]根据本专利技术的一些优选实施方面，所述焊缝位于第一感应线圈或第二感应线圈对应的加热区域内，所述第二感应线圈位于所述第一感应线圈缠绕长度的一端。优选所述焊缝位于第一感应线圈对应的加热区域内。
[0008]根据本专利技术的一些优选实施方面，所述第一热电偶、第二热电偶与第三热电偶之间的距离分别为LA和LB，LA与LB之间的比值为0.9～1.1。即第一热电偶、第二热电偶与第三热电偶之间的距离相等或相近，优选相等。
[0009]根据本专利技术的一些优选实施方面，所述第三热电偶位于焊缝的中心位置，对应管
道的壁厚较厚时，焊缝较宽，这时应考虑焊缝尺寸影响，即将第三热电偶位于焊缝宽度中心位置。且优选第一热电偶和第二热电偶位于同一直线上。在一些实施例中，优选第一热电偶和第二热电偶所在的直线与第三热电偶所在的直线距离管道轴心线所在的竖直面距离相等，且尽量靠近该竖直面，实现对温度更加精准的测量和控制。第一热电偶和第二热电偶所在的直线与第三热电偶所在的直线位于该竖直面的同一侧(即三个热电偶位于同一直线上)或两侧。
[0010]根据本专利技术的一些优选实施方面，所述第一热电偶和第二热电偶的位置分别位于感应线圈整体的缠绕长度向内的2/3到4/5处。即第一热电偶和第二热电偶分别位于焊缝的两侧，且优选位于两侧线圈缠绕长度距离焊缝的3/4处。
[0011]根据本专利技术的一些优选实施方面，所述热电偶布置的长度方向与管道的轴心线平行，避免破坏保温棉。
[0012]根据本专利技术的一些优选实施方面，当所述第一热电偶与第二热电偶测量的温差少于30℃时，所述切换开关控制第一感应线圈与第二感应线圈串联，所述第三热电偶作为控温热电偶，所述第一热电偶、第二热电偶作为测温热电偶，对管道焊缝进行焊后热处理。
[0013]根据本专利技术的一些优选实施方面，当所述第一热电偶与第二热电偶测量的温差等于或高于30℃时，所述切换开关控制第一感应线圈与第二感应线圈断开，控制温度低的一侧管道的感应线圈加热，相应的热电偶作为控温热电偶，直至该侧管道的温度与另一侧管道的温度相等时，所述切换开关控制第一感应线圈与第二感应线圈串联后同时加热。焊后热处理均温范围一般规定为30℃。如要求热处理温度为750℃，720
‑
750℃认为是均温范围，即均温阶段时，720～750℃均认为是均温温度。
[0014]根据本专利技术的一些优选实施方面，所述第一感应线圈与第二感应线圈的缠绕方向相同。
[0015]根据本专利技术的一些优选实施方面，所述第一感应线圈的缠绕长度大于管道加热区域长度的2/3，剩余为第二感应线圈缠绕的长度。优选第一感应线圈缠绕长度为管道加热区域长度的3/4，第二感应线圈缠绕长度为管道加热区域长度的1/4，以实现分区加热，当温度场发生偏移，焊缝两侧温度场不对称时，通过第一或第二感应线圈单独加热，进而纠正偏移的温度场。
[0016]根据本专利技术的一些优选实施方面，所述管道外包裹有保温层，所述感应线圈缠绕在所述保温层外，所述热电偶位于所述保温层和管道之间。
[0017]根据本专利技术的一些优选实施方面，所述保温层的覆盖区域为管道加热范围长度上向外延伸至少300mm。
[0018]本专利技术还提供了一种根据如上所述的管道接头中频感应加热焊后热处理装置进行热处理温度场的控制方法，包括如下步骤：
[0019]安装所述焊后热处理装置；
[0020]当所述第一热电偶与第二热电偶测量的温差少于30℃时，所述切换开关控制第一感应线圈与第二感应线圈串联，所述第三热电偶作为控温热电偶，所述第一热电偶、第二热电偶作为测温热电偶，对管道焊缝进行焊后热处理；和/或，
[0021]当所述第一热电偶与第二热电偶测量的温差等于或高于30℃时，所述切换开关控制第一感应线圈与第二感应线圈断开，控制温度低的一侧管道的感应线圈加热，相应的热
电偶作为控温热电偶，直至该侧管道的温度与另一侧管道的温度相等时，所述切换开关控制第一感应线圈与第二感应线圈串联后同时加热。
[0022]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：本专利技术的管道接头中频感应加热焊后热处理装置，可在焊缝两侧温差超过一定程度时对温度低一侧管道加热，使焊缝两侧温度场对称分布，使加热区域的最高温度点总是位于焊缝上，有效避免了加热区域最高温度点偏离焊缝，克服了传统焊后热处理工艺对接头性能的不利影响，满足接头焊后热处理技术要求。
附图说明
[0023]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。
[0024]本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种管道接头中频感应加热焊后热处理装置，其特征在于，包括线圈切换开关、中频感应热处理机、第一感应线圈、第二感应线圈、分别布置在第一感应线圈和第二感应线圈对应管道上的第一热电偶和第二热电偶、布置在焊缝上的第三热电偶，所述第一感应线圈、第二感应线圈的两端分别与切换开关和中频感应热处理机连接，所述切换开关用于控制所述第一感应线圈和第二感应线圈之间的连接和断开，所述切换开关和中频感应热处理机之间还设置有连接线。2.根据权利要求1所述的热处理装置，其特征在于，所述焊缝位于第一感应线圈或第二感应线圈对应的加热区域内，所述第二感应线圈位于所述第一感应线圈缠绕长度的一端。3.根据权利要求1所述的热处理装置，其特征在于，所述第一热电偶、第二热电偶与第三热电偶之间的距离分别为LA和LB，LA与LB之间的比值为0.9～1.1。4.根据权利要求3所述的热处理装置，其特征在于，所述第三热电偶位于焊缝宽度的中心位置。5.根据权利要求1所述的热处理装置，其特征在于，所述第一热电偶和第二热电偶的位置分别位于感应线圈整体的缠绕长度向内的2/3到4/5处。6.根据权利要求1
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5任意一项所述的热处理装置，其特征在于，所述热电偶布置的长度方向与管道的轴心线平行。7.根据权利要求1所述的热处理装置，其特征在于，当所述第一热电偶与第二热电偶测量的温差少于30℃时，所述切换开关控制第一感应线圈与第二感应线圈串联，所述第三热电偶作为控温热电偶，所述第一热电偶、第二热电偶作为测温热电偶，对管道焊缝进行焊后热处理。8.根据权利要求1或7所述的热处理装置，其特征在于，当所述第一热电偶与第二热电偶测量的温差等...
【专利技术属性】
技术研发人员：秦宁，陈忠兵，周龙，吕一仕，杨佳，梁恩宝，朱秉程，梁振新，孙志强，张周，
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：
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