[發明專利]不等厚度接頭局部焊后熱處理溫度場調控的裝置和方法

有效

• 申請號: 201910123637.2
• 申請日: 2019-02-19
• 公開（公告）號: CN109880993B
• 公開（公告）日: 2020-09-15
• 發明（設計）人: 羅云;蔣文春;涂善東;楊中偉;晏桂珍;任林昌
• 申請（專利權）人: 中國石油大學（華東）;山東核電設備制造有限公司
• 主分類號: C21D9/50
• 分類號: C21D9/50;C21D11/00
• 代理公司: 青島智地領創專利代理有限公司 37252
• 代理人: 陳海濱

1.一種不等厚度接頭局部焊后熱處理溫度場調控裝置，其特征在于，包括熱處理溫控儀、無紙記錄儀和設置在熱處理工件上下兩面的上調控機構與下調控機構，所述上調控機構和所述下調控機構外均覆蓋有保溫棉；

上調控機構包括厚板側上保溫區、上加熱區和薄板側上保溫區，所述上加熱區上從厚板、焊縫至薄板處依次設有上輔助加熱板、厚板側上主加熱板、焊縫上主加熱板和薄板側上主加熱板；

下調控機構包括厚板側下保溫區、下加熱區和薄板側下保溫區，所述下加熱區上從厚板、焊縫至薄板處依次設有下輔助加熱板、厚板側下主加熱板、焊縫下主加熱板和薄板側下主加熱板；

上、下加熱區的各加熱板通過補償導線連接至所述熱處理溫控儀上，通過控制不同加熱板的溫度而控制熱處理溫度；

垂直于焊縫方向，以焊縫中心為起點，在對應于上、下加熱區的熱處理工件上，每間隔等距離處分別設有加熱區測溫點；在對應于厚板側上、下保溫區和薄板側上、下保溫區的熱處理工件上，每間隔等距離處分別設有保溫區測溫點；在所述加熱區測溫點和所述保溫區測溫點上分別焊接有測溫熱電偶，所述測溫熱電偶通過補償導線連接至所述無紙記錄儀上，記錄熱處理各測溫點的實時溫度；

所述厚板側上、下主加熱板的加熱溫度高于上、下輔助加熱板的加熱溫度；

所述加熱區測溫點間的間距小于保溫區測溫點間的間距。

2.根據權利要求1所述的一種不等厚度接頭局部焊后熱處理溫度場調控裝置，其特征在于，所述加熱區測溫點間的間距為20mm；所述保溫區測溫點間的間距為40mm。

3.根據權利要求1所述的一種不等厚度接頭局部焊后熱處理溫度場調控裝置，其特征在于，所述加熱區測溫點和所述保溫區測溫點旁分別額外焊接有備用測溫熱電偶，以防止熱處理過程中測溫熱電偶發生故障或脫落。

4.一種不等厚度接頭局部焊后熱處理溫度場調控的方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)加熱板布置：以焊縫為中心在加熱寬度范圍內的熱處理工件的上下兩側各布置主加熱板，主加熱板分為三類：厚板側主加熱板、焊縫主加熱板和薄板側主加熱板；在熱處理溫控儀上分別對三類主加熱板按照各自的加熱工藝曲線進行控制；

(2)輔助加熱板布置：在厚板側緊鄰厚板側主加熱板處設置輔助加熱板，輔助加熱板的溫度通過溫度補償法進行控制，其加熱溫度低于厚板側主加熱板的溫度；

(3)采用保溫棉集成工裝，將其平鋪并捆扎在待熱處理溫度場調控區域外；

(4)對不等厚度接頭進行加熱：設定厚板側主加熱板的加熱功率大于焊縫主加熱板的加熱功率，薄板側主加熱板的加熱功率最小，保證三類主加熱板的加熱速率一致，最終使三類主加熱板在同一時刻達到相同的加熱溫度；設定輔助加熱板的加熱功率，使輔助加熱板與主加熱板在相同的時間內達到輔助加熱溫度；

(5)對不等厚度接頭進行保溫：在步驟(4)的原加熱功率的基礎上，降低焊縫主加熱板的加熱功率，其他加熱板區域的加熱功率保持不變；使保溫區域的溫度在規定的保溫時間內保持不變；

(6)冷卻降溫：在厚板側增加散熱風扇，保證厚板側降溫速率與薄板測一致，使輔助加熱板與主加熱板在相同的時間內進行冷卻；

(7)溫度冷卻至400℃后，拆除輔助加熱板、厚板側主加熱板，再拆除焊縫主加熱板，最后拆除薄板側主加熱板，輸出熱處理工藝曲線，熱處理過程結束。