[发明专利]主副加热调控残余应力局部热处理方法

权利要求书

1.一种主副加热调控残余应力局部热处理方法，其特征在于，在焊缝处施加主加热带，在距离主加热带一段距离处施加副加热带，包括以下步骤：

一.确定主加热带的热处理工艺

步骤1.初步确定主加热带的热处理工艺

根据热处理对象，结合各自所固有的特点及相应的局部热处理目的，以及技术设计文件、相关的标准规范确定热处理的关键工艺参数，关键工艺参数包括升降温速率、保温温度、保温时间、主加热带的宽度W_PHB；

步骤2.优化主加热带的热处理工艺

通过数值模拟计算判断均温带的宽度及沿厚度方向温度的均匀性是否满足要求，在此基础上通过热处理模拟实验进行验证，以优化主加热带的关键工艺参数；

二.确定副加热带的热处理工艺

副加热带的热处理工艺参数包括副加热带中心位置距主加热带的距离W_DCB、副加热带最高温度T_A和副加热带宽度W_AHB；

步骤3.副加热带中心位置距主加热带的距离W_DCB的确定

建立有限元模型，进行焊接及热处理模拟，采用步骤2所确定的热处理工艺曲线及关键工艺参数，查看热处理保温过程轴向应力或横向应力变化结果，确定产生压应力的中间位置，产生压应力的中间位置距离焊缝中心为W_PHBW_DCB2W_PHB，由此即可得出副加热带中心位置距主加热带的距离W_DCB；

步骤4.副加热带最高温度T_A的确定

在步骤3所确定的副加热带中心位置，先假设副加热带的宽度为主加热带的宽度，比较不同保温温度下热处理后应力的分布情况，从而确定副加热带最高温度T_A；

步骤5.副加热带宽度W_AHB的确定

在步骤4的基础上，改变副加热带的宽度，确定最优的副加热带宽度，副加热带宽度W_AHB为：0.5W_PHBW_AHBW_PHB；

三.优化主副加热局部热处理工艺

步骤6.主副加热带残余应力调控

在得到主、副加热带的热处理工艺后，通过数值模拟研究副加热带升温时间的影响，确定副加热带升温时机，副加热带升温时机为副加热带较主加热带延后升温；

具体的局部热处理方法为：首先，对焊缝部位的主加热带进行升温至保温温度，主加热带开始降温时副加热带升温，主加热带温度降至100～150℃后副加热带开始降温。

2.根据权利要求1所述的一种主副加热调控残余应力局部热处理方法，其特征在于，还包括热处理的实施，具体为：

根据所确定的热处理方案，进行热电偶的点焊、加热片及保温工装的铺设，完成测温热电偶、控温热电偶、补偿热电偶与无纸记录仪、温控箱的连线，确保热电偶无误、热处理相关设备无故障，再进行热处理。

3.根据权利要求1所述的主副加热调控残余应力局部热处理方法，其特征在于，将主加热带作用在焊缝处，调控焊缝微观组织和硬度，使得组织均匀，实现微观残余应力调控；副加热带施加在距离焊缝一段距离处，在焊缝内表面产生压缩应力，实现宏观压缩应力调控。

4.根据权利要求1所述的一种主副加热调控残余应力局部热处理方法，其特征在于，所述热处理对象为压力容器上的大尺寸补强板焊缝、管道环焊缝、筒体合拢焊缝或平板结构。

5.根据权利要求4所述的一种主副加热调控残余应力局部热处理方法，其特征在于，所述补强板的压力容器上的开孔直径大于等于4m。

6.根据权利要求4或5所述的一种主副加热调控残余应力局部热处理方法，其特征在于，所述补强板为圆形补强板或方形补强板，对于圆形补强板采用六段三次分段对称热处理，对于方形补强板采用四段二次分段对称热处理。