[发明专利]一种高温受热面焊口及鳍片焊缝焊后热处理装置及制作方法

说明书

本发明涉及一种高温受热面焊口及鳍片焊缝焊后热处理装置及制作方法，它属于高温受热面焊口及鳍片焊缝焊后热处理领域。本发明热处理装置包括控温热电偶、主机控制单元、隔热保温装置和电磁感应线圈，控温热电偶的热端布置在焊口及鳍片焊缝上，控温热电偶的冷端与主机控制单元相连，电磁感应线圈设置在隔热保温装置的上方，呈螺旋线方向布置，并与主机控制单元相连，焊口及鳍片焊缝上方和下方均设置隔热保温装置。本发明还提供一种高温受热面焊口及鳍片焊缝焊后热处理装置的制作方法。本发明可以加热部位受热均匀，大幅度降低焊缝的残余应力，且同时提高加热效率的加热装置。

技术领域

本发明涉及一种装置及制作方法，尤其是涉及一种高温受热面焊口及鳍片焊缝焊后热处理装置及制作方法，用于解决高温受热面焊口及鳍片焊缝焊后热处理操作困难、质量不均匀的问题，为650℃及以上超超临界机组用高合金鳍片及管屏拼接工地焊口热处理供一种新的装置。

背景技术

随着火电机组容量的增加，超临界火电机组高温受热面管排中将会大量应用9Cr类高合金钢（如10Cr9Mo1VNb），而此类钢制作的带鳍片管屏在工地安装时，不可避免的有高合金的焊口、鳍片密封焊缝，此类焊缝焊接完毕后需要对进行焊后热处理，但由于空间位置的限制，在焊后采用传统的陶瓷加热器加热方式对焊口鳍片进行焊后热处理很难保证各个焊口与鳍片的温度均衡，造成高温受热面焊口、鳍片焊缝硬度超标，严重时会造成高温受热面泄露从而导致机组异常停机，对电网的稳定性有一定的冲击。

高合金钢焊缝通过有效的焊前预热和焊后热处理，可以降低焊接的残余应力，预防焊接缺陷的产生，改善焊缝的组织与性能。

公开日为2017年03月29日，公开号为CN104694716B的中国专利中，公开了一种名称为“一种管道焊接热处理中频感应加热工艺及装置”的发明专利。该专利包括：(一)测量管道外径d和壁厚δ；(二)选择中频电源：中频电源的功率≥P，P＝(d÷δ)^1/2×d×δ÷17；(三)计算加热宽度：L×70％≤加热宽度≤L×140％，L＝(d÷δ)^1/2×4.5+δ×5.3；(四)将热电偶的热端固定在管道焊缝的温度采样点上；(五)将保温材料包裹在管道焊缝周围；(六)将金属导电体绕在保温层外侧形成弹簧状的中频感应线圈；(七)将中频感应线圈与中频电源连接，启动运行中频电源进行热处理，整个热处理结束后关断中频电源。虽然该专利的工艺热处理效果好，消除残余应力彻底，热处理后焊缝使用寿命是陶瓷电阻加热型的2倍以上；但是对焊口鳍片进行焊后热处理很难保证各个焊口与鳍片的温度均衡，造成高温受热面焊口、鳍片焊缝硬度超标；故其还是存在上述缺陷。

公开日为2018年07月27日，公开号为CN108330271A的中国专利中，公开了一种名称为“一种管道焊口的中频感应热处理工艺”的发明专利。该专利热处理工艺的步骤为：1）备好待需要热处理的焊口，根据管道规格和加热系数计算外径/壁厚值、加热宽度值、焊口加热功率值，确定感应线圈圈数量，确定线圈间距；2）固定热电偶，在保温宽度以外的远端处用铁丝包扎固定热电偶一只，在近缝区用绷带固定绑扎；3）焊口绑扎，用硬质保温棉将热电偶和焊口一同包裹，用绷带固定绑扎；4）缠绕感应线圈，将感应线圈缠绕在保温棉外部，调整好线圈间距；5）输入热处理工艺参数；6）启动感应加热装置；7）将焊口缓冷至室温，拆除外部感应线圈、保温棉和热电偶后，理化检验和无损检测；虽然该专利工艺操作简单，投资成本低，生产效率高和节能环保，但是不能满足使用需求，对焊口鳍片进行焊后热处理很难保证各个焊口与鳍片的温度均衡；故其还是存在上述缺陷。

因此，提供一种结构设计合理，加热部位受热均匀，大幅度降低焊缝的残余应力，且同时提高加热效率的热处理装置及制作方法，显得尤为必要。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种结构设计合理，安全可靠，操作方便，加热部位受热均匀，大幅度降低焊缝的残余应力，且同时提高加热效率的高温受热面焊口及鳍片焊缝焊后热处理装置及制作方法。