CN110408765A - 一种厚壁容器局部热处理方法 - Google Patents

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杨红权
李秋石
徐祥久
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    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/50—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for welded joints
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
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Abstract

一种厚壁容器局部热处理方法，属于容器局部热处理方法技术领域。一、在需要局部热处理的焊缝上布置加热器，该加热器的引出导线由镍基材料Cr20Ni80制成，导线的长度根据局部热处理位置到炉门的距离确定，加热器电阻丝由0Cr27Al7Mo2材质制成；加热宽度300‑400mm，在局部热处理的焊缝上布置热电偶用以控制加热器，在容器的其他位置布置热电偶，控制整体热处理的加热；二、使用热处理炉对产品进行整体热处理的加热；在产品温度加热到距整体热处理保温温度50‑90℃时，使用电加热器对局部热处理焊缝进行辅助加热，使局部热处理焊缝的温度高于整体热处理的温度，使用热电偶分别控制整体热处理和局部热处理的加热，最终达到局部热处理和整体热处理的温度要求。

Description

一种厚壁容器局部热处理方法
技术领域
本发明涉及一种厚壁容器局部热处理方法，属于容器局部热处理方法技术领域。
背景技术
焊后热处理的主要目的是为了改善焊接接头的性能和消除焊接残余应力，当无法整体热处理时，通常采取局部热处理方法。目前的局部热处理方法只是对焊缝及其附近母材进行局部加热，这种方法在产品的壁厚方向上温度梯度较大，影响局部热处理的最主要的一个因素是加热宽度，各国标准对于加热宽度的规定很不一致，根据相关文献介绍加热宽度时(r为筒身内半径，q为筒身壁厚)，内外壁温差可以满足标准要求，以内径2000mm、壁厚100mm筒体为例，加热宽度达到了1581mm，多数情况下受产品结构限制，加热宽度无法达到该要求，导致筒体内壁的温度梯度过大，无法满足产品制造标准的要求。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述现有技术存在的问题，进而提供一种厚壁容器局部热处理方法。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种厚壁容器局部热处理方法，步骤一、在需要局部热处理的焊缝上布置加热器，该加热器的引出导线由镍基材料Cr20Ni80制成，导线的长度根据局部热处理位置到炉门的距离确定，加热器电阻丝由0Cr27Al7Mo2材质制成；加热宽度300-400mm，加热器外部不需布置保温层，在局部热处理的焊缝上布置热电偶用以控制加热器，在容器的其他位置布置热电偶，控制整体热处理的加热；
步骤二、将容器整体置于热处理炉(炉车)内，使用热处理炉对产品进行整体热处理的加热；在产品温度加热到距整体热处理保温温度50-90℃时，使用电加热器对局部热处理焊缝进行辅助加热，使局部热处理焊缝的温度高于整体热处理的温度，使用热电偶分别控制整体热处理和局部热处理的加热，最终达到局部热处理和整体热处理的温度要求；
步骤三、热处理结束后，将炉车开出，并拆除热电偶及加热器，热处理完成。
本发明有效的解决了厚壁容器产品局部热处理内外壁温度梯度过大的问题，降低了局部热处理焊缝在壁厚方向的温差，使得局部热处理的焊缝内外壁的温度均可以满足制造标准的要求，提高了产品局部热处理的质量，同时可以节约局部热处理的成本，节约成本可达90％以上。
附图说明
图1为本发明一种厚壁容器局部热处理方法的局部加热示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明做进一步的详细说明：本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式，但本发明的保护范围不限于下述实施例。
实施例1
如图1所示，本实施例所涉及的一种厚壁容器局部热处理方法，步骤如下：
步骤一、在需要局部热处理的焊缝上布置加热器，该加热器的引出导线由镍基材料Cr20Ni80制成，导线的长度根据局部热处理位置到炉门的距离确定，加热器电阻丝由0Cr27Al7Mo2材质制成；加热宽度300-400mm，加热器外部不需布置保温层，在局部热处理的焊缝上布置热电偶用以控制加热器，在容器的其他位置布置热电偶，控制整体热处理的加热；
步骤二、将容器整体置于热处理炉(炉车)内，使用热处理炉对产品进行整体热处理的加热；在产品温度加热到距整体热处理保温温度50-90℃时，使用电加热器对局部热处理焊缝进行辅助加热，使局部热处理焊缝的温度高于整体热处理的温度，使用热电偶分别控制整体热处理和局部热处理的加热，最终达到局部热处理和整体热处理的温度要求；
步骤三、热处理结束后，将炉车开出，并拆除热电偶及加热器，热处理完成。
步骤一中，加热宽度为350mm。
本实施例的方法适用于产品最终需要进行整体热处理，个别焊缝由于材料等级的提高需要进行更高温度的局部热处理的容器产品。通常情况下整体热处理的保温温度范围在600-680℃之间，局部热处理的保温温度范围在650-770℃之间，局部热处理保温温度比整体热处理保温温度高50-90℃，例如火电锅炉的高压加热器。
实施例2
本实施例所涉及的一种厚壁容器局部热处理方法，产品为火电锅炉高压加热器，主要受压元件材料有13MnNiMoR、Q345R、20MnMo、15NiCuMoNb、15CrMoR，整体热处理保温温度为615±15℃，由于短筒身A、B材料为15CrMoR，其环缝局部热处理保温温度为665±15℃，该类高压加热器可以采用实施例1的方法进行短筒身A、B环缝的局部热处理。经核算使用实施例1的方法可节约成本92％。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，这些具体实施方式都是基于本发明整体构思下的不同实现方式，而且本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (4)

1.一种厚壁容器局部热处理方法，其特征在于，
步骤一、在需要局部热处理的焊缝上布置加热器，该加热器的引出导线由镍基材料Cr20Ni80制成，导线的长度根据局部热处理位置到炉门的距离确定，加热器电阻丝由0Cr27Al7Mo2材质制成；加热宽度300-400mm，加热器外部不需布置保温层，在局部热处理的焊缝上布置热电偶用以控制加热器，在容器的其他位置布置热电偶，控制整体热处理的加热；
步骤二、将容器整体置于热处理炉内，使用热处理炉对产品进行整体热处理的加热；在产品温度加热到距整体热处理保温温度50-90℃时，使用电加热器对局部热处理焊缝进行辅助加热，使局部热处理焊缝的温度高于整体热处理的温度，使用热电偶分别控制整体热处理和局部热处理的加热，最终达到局部热处理和整体热处理的温度要求；
步骤三、热处理结束后，将炉车开出，并拆除热电偶及加热器，热处理完成。
2.根据权利要求1所述的一种厚壁容器局部热处理方法，其特征在于，整体热处理的保温温度范围在600-680℃之间，局部热处理的保温温度范围在650-770℃之间。
3.根据权利要求2所述的一种厚壁容器局部热处理方法，其特征在于，步骤一中，加热宽度为350mm。
4.根据权利要求3所述的一种厚壁容器局部热处理方法，其特征在于，局部热处理保温温度比整体热处理保温温度高50-90℃。
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