[发明专利]一种水冷壁上集箱焊缝分区精准控温的热处理方法

说明书

本发明公开了一种水冷壁上集箱焊缝分区精准控温的热处理方法，其特征在于：水冷壁上集箱焊缝热处理采用五区分区控温，其中，五区分区包括：以水冷壁上集箱焊缝为中心包覆集箱焊缝的Ⅰ区主加热器控温区、紧靠Ⅰ区主加热器安装在水冷壁上集箱顶部的Ⅱ区辅助加热器控温区和Ⅲ区辅助加热器控温区、紧靠Ⅰ区主加热器安装在水冷壁上集箱底部的Ⅳ区凹型辅助加热器控温区和Ⅴ区凹型辅助加热器控温区；每个分区均由单独的控温热电偶控制与分区对应的加热器；本发明通过五区分区独立控温，实现了热处理过程温度的灵活调节，消除了使用绳式加热器无法对集箱上、下部温差进行调节的缺点；通过五区分区控温，实现了模块化安装，安装工艺简单，维护方便。

技术领域

本发明属于水冷壁上集箱焊缝控温技术领域，具体涉及一种水冷壁上集箱焊缝分区精准控温的热处理方法

背景技术

水冷壁上集箱是火电机组用于汇集和分配水冷壁管内汽水工质的关键设备，其通常为无缝钢管加工而成的通长集箱结构；水冷壁上集箱正下方开有一排管孔，用于焊接集箱接管。锅炉厂在生产水冷壁上集箱时，通常将集箱和集箱接管同时焊接后做整体热处理；因此，新建电厂现场安装时只需将集箱接管与水冷壁小径管组对焊接，焊后一般不需要进行热处理。

近年来，火电机组受深度调峰影响，水冷壁上集箱内汽水工质参数频繁变化，部分火电机组集箱接管角焊缝出现频繁开裂。为改善水冷壁上集箱运行工况条件，治理集箱接管角焊缝频繁开裂缺陷，国内多家电厂对水冷壁上集箱进行分段处理。另外，火电机组还常遇到水冷壁上集箱因材质不合格需要局部更换的情况。由于水冷壁上集箱常在封闭炉顶大包内，集箱本身接管多，拆解更换复杂；因此，集箱分段或局部更换后焊缝热处理工作只能在现场进行。

图1所示为一种水冷壁上集箱(1)的集箱焊缝(3)位置结构示意图。水冷壁上集箱(1)焊缝两侧存在多且密的集箱接管(2)，集箱接管(2)阻碍热处理加热器的安装，也破坏了热处理时集箱圆周方向温度的均匀性，给焊接后的热处理工作带来了极大的困难。目前，现场通常采用绑扎式热电偶控温、绳式柔性陶瓷电阻加热器(4)直接缠绕集箱焊缝(3)的方式对焊缝进行热处理。

图2所示为使用绳式柔性陶瓷电阻加热器(4)对水冷壁上集箱(1)的集箱焊缝(3)进行热处理时加热器安装示意图。该热处理方法存在的问题是：

(a)使用绑扎式热电偶控温，热电偶测温点与集箱表面接触不牢靠，热处理高温阶段捆绑铁丝膨胀后热电偶易发生测点偏移或者脱离集箱表面造成测温偏差太大。

(b)使用绳式柔性陶瓷电阻加热器(4)直接缠绕集箱焊缝(3)，热处理时无法对集箱焊缝(3)不同区域进行温度调节，易造成集箱顶部焊缝及其附近母材硬度出现大幅度下降，而集箱接管(2)附近焊缝热处理后由于散热快、恒温温度低导致出现焊缝硬度仍然居高不下的情况。

(c)集箱接管(2)的阻挡使绳式柔性陶瓷电阻加热器(4)在集箱接管(2)附近较大面积区域内无法安装，导致该区域集箱焊缝(3)热处理温度低于设定值。

(d)该热处理方法无法对受集箱接管(2)散热影响的焊缝区域提供温度补偿和调节。

发明内容

本发明的目的在于克服上述水冷壁上集箱的集箱焊缝受热电偶控温方式和集箱接管影响无法进行有效、可靠热处理的缺点和不足，提供一种水冷壁上集箱焊缝分区精准控温的热处理方法。

为达到以上目的，本发明采用如下技术方案：