CN110592361A - 一种密排管道焊接接头非接触式热处理装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种密排管道焊接接头非接触式热处理装置，包括：分别设置在所述密排管道两侧的热辐射加热组件和设置在所述密排管道和所述热辐射加热组件之间的保温填充组件，所述热辐射加热组件在工作时向所述密排管道辐射热量，由于本发明热辐射加热组件与工件表面保留一定空间，运用热量辐射原理加热密排管道，使得密排管道能够被均匀加热，同时加热区四周的保温填充组件，能够有效控制热处理过程中的热量散失，从而保证热处理效果，从而能够有效保障工件的热处理工艺质量。
Description
技术领域
本发明涉及一种密排管道焊接接头非接触式热处理装置及方法。
背景技术
为适应我国大型装备使用参数的不断提高，其高温部件用材料合金成分也相应不断提高。以火力发电厂机组锅炉水冷壁为例，在亚临界、超临界机组上水冷壁材料一般使用20G、15CrMo等材料，管道壁厚一般不超过6mm，按照国内现有规范不需要进行焊接热处理。随着机组参数提高，目前超超临界机组水冷壁选用材料一般为12Cr1MoVG、T23等，而且厚度也超过6mm，需要对焊接接头进行热处理工艺。
密排管道焊接接头生产中实例的正视图见图1，其俯视图见图2。传统密排管道焊接热处理是采用加热器，即通过加热器与管道接触利用金属热传导原理进行加热，参见附图6-7所示，密排管道通道陶瓷加热板6进行接触式加热，并在加热板外侧采用保温层7进行保温。其弊端在于两个方面：其一，接触式加热工艺导致非接触部位无法达到有效的加热效果；其二，与加热元件接触式单点控温使加热区域内无法有效利用对流等原理进行温度均匀化，加热中心区域与其他区域温度偏差较大。
发明内容
本发明的目的是提供一种加热更为均匀的密排管道焊接接头非接触式热处理装置及方法。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种密排管道焊接接头非接触式热处理装置，所述密排管道包括多根在平面内平行排列的管道和设置在相邻所述管道之间的连接鳍片，所述管道包括上管和下管，以及连接所述上管下管的焊接头，和所述连接鳍片包括两端分别与所述管道的外壁配合的固定部和中部向内收缩的连接部，所述热处理装置包括：分别设置在所述密排管道两侧的热辐射加热组件和设置在所述密排管道和所述热辐射加热组件之间的保温填充组件，所述热辐射加热组件在工作时向所述密排管道辐射热量。
优选地，所述热辐射加热组件为平板状，所述密排管道两侧的热辐射加热组件相互平行设置。
优选地，所述热辐射加热组件的边缘部设置有至少两个紧固件，所述紧固件将所述辐射加热组件和所述保温填充组件夹持固定在所述密排管道上。
优选地，所述保温填充组件包括贴合所述密排管道表面的啮合框和设置在所述啮合框和所述热辐射加热组件之间的保温填充物，所述啮合框的表面与所述焊接头以及靠近所述焊接头的上管和下管相互贴合设置，所述啮合框的表面与所述连接鳍片之间具有间隙。
进一步优选地，所述啮合框采用导热率高于所述管道的导热率的导热材料制成。
优选地，所述热处理装置还包括固定设置在所述连接鳍片的连接部上的温度检测装置，所述温度检测装置远离所述连接鳍片的一侧部设置有屏蔽热辐射和热传递的隔热层。
进一步优选地，所述热处理装置还包括连接所述温度检测装置和所述热辐射加热组件的控温装置，所述控温装置根据所述温度检测装置检测到的温度是否超过设定数值对所述热辐射加热组件的辐射热量输出进行减小或增加。
一种密排管道焊接接头非接触式热处理方法，其采用上述的热处理装置，所述方法包括以下步骤：
1）在所述连接鳍片上固定安装温度检测装置，用隔热层覆盖在所述温度检测装置；
2）将保温填充组件和热辐射加热组件安装在密排管道上，并通过紧固件锁定；
3）所述热辐射加热组件开始加热；
4）所述控温装置根据所述温度检测装置检测到的温度是否超过设定数值对所述热辐射加热组件的辐射热量输出进行减小或增加。
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：
由于本发明热辐射加热组件与工件表面保留一定空间，运用热量辐射原理加热密排管道，使得密排管道能够被均匀加热，同时加热区四周的保温填充组件，能够有效控制热处理过程中的热量散失，从而保证热处理效果，从而能够有效保障工件的热处理工艺质量。
附图说明
附图1为密排管道主视示意图；
附图2为密排管道俯视示意图；
附图3为本发明热处理装置主视示意图；
附图4为本发明热处理装置俯视示意图；
附图5为保温填充组件截面示意示意图；
附图6为现有技术热处理装置主视示意图；
附图7为现有技术热处理装置俯视示意图。
以上附图中：1、管道；11、上管；12、下管；13、焊接；2、连接鳍片；21、固定部；22、连接部； 3、热辐射加热组件；31、紧固件；4、保温填充组件；41、啮合框；42、背板；43、保温填充物；5、温度检测装置；6、陶瓷加热板；7、保温层。
具体实施方式
下面结合附图所示的实施例对本发明作进一步描述：
参见附图1-3所示，一种密排管道，包括多根在平面内平行排列的管道1和设置在相邻管道1之间的连接鳍片2，管道1包括上管11和下管12，以及连接上管11下管12的焊接头13，和连接鳍片2包括两端分别与管道1的外壁配合的固定部21和中部向内收缩的连接部22。
上述密排管道焊接接头非接触式热处理装置，包括：分别设置在密排管道两侧的热辐射加热组件3和设置在密排管道和热辐射加热组件3之间的保温填充组件4，热辐射加热组件3在工作时向密排管道辐射热量。
由于本实施例热辐射加热组件3与工件表面保留一定空间，运用热量辐射原理加热密排管道，使得密排管道能够被均匀加热，同时加热区四周的保温填充组件4，能够有效控制热处理过程中的热量散失，从而保证热处理效果，从而能够有效保障工件的热处理工艺质量。
具体地，热辐射加热组件3为平板状，密排管道两侧的热辐射加热组件3相互平行设置。热辐射加热组件3的边缘部设置有板状的紧固件31，紧固件31将辐射加热组件和保温填充组件4夹持固定在密排管道上，同时板状的紧固件31能够进一步的起到保温的作用。
本实施例中，保温填充组件4包括贴合密排管道表面的啮合框41和设置在啮合框41、靠近热辐射加热组件3设置的背板42和填充在之间啮合框41和背板42之间的保温填充物43。啮合框41的表面与焊接头13以及靠近焊接头13的上管11和下管12相互贴合设置，啮合框41的表面与连接鳍片2之间具有间隙，其中，啮合框41采用导热率高于管道1的导热率的导热材料制成。通过啮合框41的传导，能够使得对密排管道的加热更为均匀。
此外，热处理装置还包括固定设置在连接鳍片2的连接部22上的温度检测装置5，温度检测装置5远离连接鳍片2的一侧部设置有屏蔽热辐射和热传递的隔热层（图中未表示）。隔热层能够防止温度检测装置5被热辐射加热组件3所加热，能够使得温度检测装置5更为准确地检测连接鳍片2的温度。
热处理装置还包括连接温度检测装置5和热辐射加热组件3的控温装置（图中未表示，控温装置可以根据需要选择单片机或者电脑），控温装置根据温度检测装置5检测到的温度是否超过设定数值对热辐射加热组件3的辐射热量输出进行减小或增加。本实施例中的温度设定数值为实时变化数值，其具体设定需要由操作者根据密排管道的热处理工艺进行预先设定。
上述的密排管道焊接接头非接触式热处理装置的热处理方法包括以下步骤：
1）在连接鳍片2上固定安装温度检测装置5，用隔热层覆盖在温度检测装置5；
2）将保温填充组件4和热辐射加热组件3安装在密排管道上，并通过紧固件31锁定；
3）热辐射加热组件3开始加热；
4）控温装置根据温度检测装置5检测到的温度是否超过设定数值对热辐射加热组件3的辐射热量输出进行减小或增加。
与现有技术相比，本实施例结构合理、温度控制灵活可靠，能够提高多根密排管道焊接接头同时进行高温热处理的工艺质量。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种密排管道焊接接头非接触式热处理装置，所述密排管道包括多根在平面内平行排列的管道和设置在相邻所述管道之间的连接鳍片，所述管道包括上管和下管，以及连接所述上管下管的焊接头，和所述连接鳍片包括两端分别与所述管道的外壁配合的固定部和中部向内收缩的连接部，其特征在于：所述热处理装置包括分别设置在所述密排管道两侧的热辐射加热组件和设置在所述密排管道和所述热辐射加热组件之间的保温填充组件，所述热辐射加热组件在工作时向所述密排管道辐射热量。
2.根据权利要求1所述的一种密排管道焊接接头非接触式热处理装置，其特征在于：所述热辐射加热组件为平板状，所述密排管道两侧的热辐射加热组件相互平行设置。
3.根据权利要求1所述的一种密排管道焊接接头非接触式热处理装置，其特征在于：所述热辐射加热组件的边缘部设置有至少两个紧固件，所述紧固件将所述辐射加热组件和所述保温填充组件夹持固定在所述密排管道上。
4.根据权利要求1所述的一种密排管道焊接接头非接触式热处理装置，其特征在于：所述保温填充组件包括贴合所述密排管道表面的啮合框和设置在所述啮合框和所述热辐射加热组件之间的保温填充物，所述啮合框的表面与所述焊接头以及靠近所述焊接头的上管和下管相互贴合设置，所述啮合框的表面与所述连接鳍片之间具有间隙。
5.根据权利要求4所述的一种密排管道焊接接头非接触式热处理装置，其特征在于：所述啮合框采用独立的紧固装置将保温棉填充并啮合框表面与鳍片之间的间隙。
6.根据权利要求1所述的一种密排管道焊接接头非接触式热处理装置，其特征在于：所述热处理装置还包括固定设置在所述连接鳍片的连接部上的温度检测装置，所述温度检测装置远离所述连接鳍片的一侧部设置有屏蔽热辐射和热传递的隔热层。
7.根据权利要求6所述的一种密排管道焊接接头非接触式热处理装置，其特征在于：所述热处理装置还包括连接所述温度检测装置和所述热辐射加热组件的控温装置，所述控温装置根据所述温度检测装置检测到的温度是否超过设定数值对所述热辐射加热组件的辐射热量输出进行减小或增加。
8.一种密排管道焊接接头非接触式热处理方法，其采用权利要求1-7任一项所述的热处理装置，所述方法包括以下步骤：
1）在所述连接鳍片上固定安装温度检测装置，用隔热层覆盖在所述温度检测装置；
2）将保温填充组件和热辐射加热组件安装在密排管道上，并通过紧固件锁定；
3）所述热辐射加热组件开始加热；
4）所述控温装置根据所述温度检测装置检测到的温度是否超过设定数值对所述热辐射加热组件的辐射热量输出进行减小或增加。
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