本发明属于大型薄壁不锈钢容器的焊接热处理,具体涉及一种不锈钢容器的环焊缝局部固溶热处理装置和处理方法。
背景技术:
1、为消除应力,细化组织,大型薄壁不锈钢容器在加工完成并无损检测合格后,需整体进行固溶处理。
2、大型薄壁不锈钢容器整体尺寸过长(设备长度>10米),制造厂的固溶用冷却水槽深度受限,因此需对设备进行分段热处理,具体步骤为:(1)分段进行整体固溶处理;(2)组焊合拢缝;(3)对合拢缝进行局部固溶处理。
3、目前一般采用局部热处理炉(卡式炉)加热的方式进行局部固溶处理,固溶保温温度通常控制在1050~1100℃。
4、但局部热处理炉拆包时间较长,无法满足设备产品固溶后应立即急速冷却的要求;同时对于薄壁不锈钢容器,在起吊入水时容易产生变形,必须采用新的方法才能保证固溶质量,基于这一背景,本发明研究了一种适用于大型薄壁不锈钢容器的环焊缝焊后局部固溶热处理装置和方法。
技术实现思路
1、本发明针对现有技术的不足,提供一种不锈钢容器的环焊缝局部固溶热处理装置和处理方法,该固溶热处理装置和处理方法能够自动控制固溶热处理的加热速度及冷却速度,实现了感应加热和冷却两者结合,提升了可操作性。
2、为了实现上述目的,本发明第一方面提供一种不锈钢容器的环焊缝局部固溶热处理装置,所述不锈钢容器的侧壁设有所述环焊缝,包括:
3、环形喷淋器,设于所述不锈钢容器内部,且与所述环焊缝的位置相适应,用于向所述环焊缝喷射冷却剂;
4、一对感应加热器,靠近所述环焊缝且对称设置于所述不锈钢容器外部,用于加热所述环焊缝;
5、多个热电偶,围绕所述环焊缝均布,用于测量所述环焊缝的温度分布。
6、本发明第二方面提供一种不锈钢容器的环焊缝局部固溶热处理方法,该方法采用上述的热处理装置进行,包括以下步骤:
7、固定环形喷淋器:将环形喷淋器置于不锈钢容器内部并与环焊缝的位置相适应后固定;
8、设置一对感应加热器:将一对感应加热器靠近环焊缝且对称设置于不锈钢容器外部;
9、设置热电偶:将多个热电偶围绕环焊缝均布;
10、加热环焊缝:接通电源,打开一对感应加热器对不锈钢容器外部的环焊缝加热;
11、温度测量:用多个热电偶测量环焊缝及其周边的温度分布;
12、喷淋环焊缝:开启环形喷淋器向环焊缝喷射冷却剂。
13、本发明的效果是:
14、(1)本发明通过环形喷淋器、一对感应加热器和多个热电偶的结合,实现了自动控制固溶热处理的加热速度及冷却速度,确保了产品焊缝及两侧母材的综合性能,提升了可操作性,避免了传统冷却方法产生大量的排水问题,节约了资源消耗。
15、(2)本发明环形喷淋器的一对喷淋环相对设置的喷淋孔,使得冷却剂的喷射效率更高,环焊缝的降温速度更快;同时,喷淋环的中空环状结构与不锈钢容器的环形内壁相适应,使得环焊缝的温度变化更加均匀。
16、(3)本发明三角形的一对支架不但能稳固支撑环形喷淋器,而且方便固定在不锈钢容器内部。
17、(4)本发明的轴向管不仅支撑径向管、分布环、中空连接管和喷淋环,还能均匀分配冷却剂依次送给径向管、分布环、中空连接管和喷淋环。
18、(5)本发明根据不锈钢容器的尺寸、材质和加热技术要求,经热工计算选配感应加热器,确保感应加热器的额定功率与不锈钢容器实际加热需求的匹配。
19、(6)本发明的滚轮架设置于不锈钢容器下部,可控制不锈钢容器沿自身轴向转动,使其均匀受热。
20、(7)本发明的控制器可根据多个热电偶测得的温度分布控制一对感应加热器的功率对环焊缝进行升温加热和恒温加热,使得不锈钢容器的环焊缝固溶热处理的控制更加精确。
21、本发明的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。
1.一种不锈钢容器的环焊缝局部固溶热处理装置,所述不锈钢容器的侧壁设有所述环焊缝,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的热处理装置,其特征在于,所述环形喷淋器包括:
3.根据权利要求2所述的热处理装置,其特征在于,所述的环形喷淋器还包括一对支架;
4.根据权利要求3所述的热处理装置,其特征在于,所述一对喷淋环对称设置于所述环焊缝的两侧,所述一对喷淋环的喷淋孔两两相对设置,用于同时向所述环焊缝相对喷射冷却剂。
5.根据权利要求4所述的热处理装置,其特征在于,每个所述喷淋环和与其连接的一个分布环处于同一个平面;
6.根据权利要求1所述的处理装置,其特征在于,根据以下公式计算所述感应加热器的额定功率:
7.根据权利要求1所述的热处理装置,其特征在于,所述处理装置还包括保温棉;
8.根据权利要求1所述的热处理装置,其特征在于,所述处理装置还包括控制器;
9.根据权利要求1所述的热处理装置,其特征在于,所述处理装置还包括滚轮架;
10.一种不锈钢容器的环焊缝局部固溶热处理方法,采用权利要求1-9中任意一项所述的热处理装置,其特征在于,所述的处理方法包括以下步骤:
