WO2021184537A1 - 主副加热调控残余应力局部热处理方法 - Google Patents

主副加热调控残余应力局部热处理方法 Download PDF

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WO2021184537A1
WO2021184537A1 PCT/CN2020/092028 CN2020092028W WO2021184537A1 WO 2021184537 A1 WO2021184537 A1 WO 2021184537A1 CN 2020092028 W CN2020092028 W CN 2020092028W WO 2021184537 A1 WO2021184537 A1 WO 2021184537A1
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auxiliary heating
main
heating zone
weld
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蒋文春
金强
谷文斌
张显程
涂善东
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中国石油大学(华东)
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    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/25Process efficiency

Definitions

  • Step 4 Determination of the maximum temperature (T A) of the auxiliary heating zone
  • Step 5 Determining the width of the auxiliary heating zone (W AHB)
  • thermocouples According to the determined heat treatment plan, spot welding of thermocouples, laying of heating plates and heat preservation tooling, complete the connection of temperature measuring thermocouples, temperature control thermocouples, compensation thermocouples, paperless recorders, and temperature control boxes to ensure The thermocouple is correct and the heat treatment related equipment is correct, and then the heat treatment is performed.
  • the main and auxiliary heating control residual stress local heat treatment method is adopted.
  • the welding residual stress can be greatly controlled while the structure is improved.
  • the local heat treatment method used can optimize the effect of local heat treatment, and the inner surface of the weld produces small tensile stress or even compressive stress, which can fundamentally solve the problem of stress corrosion cracking and leakage at the weld of large equipment.
  • Fig. 1 is a schematic diagram of main and auxiliary heating according to the present invention
  • FIG. 2 is a cloud diagram of compressive stress generated during the heat preservation process of the circular reinforcing plate according to the first embodiment of the present invention
  • FIG. 3 is a diagram showing the layout of the main and auxiliary heating sections of the circular reinforcing plate and the axial stress curve diagram of the inner lower side path according to Embodiment 1 of the present invention
  • Fig. 4 is a graph showing the axial stress and the circumferential stress of the welding seam of the vertical cylinder according to the second embodiment of the present invention.
  • a local heat treatment method for main and auxiliary heating to control residual stress includes the following steps:
  • Step 1 Preliminarily determine the heat treatment process of the main heating belt
  • Heat treatment parameters comprises sub-sub-heating zone heating belt position from the center of the main heating zone distance W DCB, the sub-heating zone and a secondary maximum heating temperature T A width W AHB;
  • Step 3 Determine the distance W DCB from the center of the secondary heating zone to the main heating zone
  • Step 4 Determination of the highest temperature T A of the auxiliary heating zone
  • step 3 At the center W DCB position of the secondary heating zone determined in step 3, first assume that the width of the secondary heating zone is the width of the main heating zone, and compare the stress distribution after heat treatment at different holding temperatures to determine the maximum temperature of the secondary heating zone.
  • Step 5 Determining the width of the auxiliary heating belt W AHB
  • the specific local heat treatment method is as follows: firstly, heat up the main heating zone of the welding seam to the holding temperature. When the main heating zone starts to cool down, the auxiliary heating zone heats up, and the temperature of the main heating zone drops to 100 ⁇ 150°C and then the auxiliary heating zone starts to cool down. .
  • thermocouples According to the determined heat treatment plan, spot welding of thermocouples, laying of heating plates and heat preservation tooling, complete the connection of temperature measuring thermocouples, temperature control thermocouples, compensation thermocouples, paperless recorders, and temperature control boxes to ensure The thermocouple is correct and the heat treatment related equipment is correct, and then the heat treatment is performed.
  • the heat treatment object is a large-size reinforcing plate weld, a pipe girth weld, a cylinder body closing weld or a flat structure on the pressure vessel.
  • the reinforcing plate is a circular reinforcing plate or a square reinforcing plate.
  • the circular reinforcing plate six-stage three-stage symmetrical heat treatment is adopted, and for the square reinforcing plate, four-stage symmetrical heat treatment is adopted. Two-stage symmetrical heat treatment.
  • a segmented symmetrical heat treatment is adopted: the entire circumference is divided into symmetrical sections, and symmetrical heat treatment is performed.
  • step 2 also includes determining the layout of the induction cables through numerical simulation.
  • a super large pressure vessel has a thickness of 50mm and a diameter of 40m.
  • the reinforcing plate is a "round" reinforcing plate with a thickness of 120mm and a diameter of about 4.2m.
  • the width of the main heating zone is 600mm, the spacing between the main and auxiliary heating zones is 400mm, the width of the auxiliary heating zone is 400mm, and the maximum temperature of the auxiliary heating is 500°C.
  • Numerical simulation is carried out according to the heat treatment conditions and related inputs, and only the main heating method is used, that is, the "bull's eye” heating. The resulting stress cloud distribution after the temperature rise is shown in Figure 2.
  • the ordinate represents the axial stress along the path P1 of the inner wall of the welding seam of the cylinder, and the abscissa represents 30mm from each side of the weld; the ordinate in Fig. 4(b) represents the inner wall of the weld The hoop stress of the P1 path, the abscissa represents 30mm from both sides of the weld.
  • the main and auxiliary heating control residual stress local heat treatment method used in the present invention can greatly reduce the axial stress and hoop stress near the weld and make it Transform from tensile stress to compressive stress.
  • the local heat treatment method of the main and auxiliary heating control residual stress adopted in the present invention can greatly reduce the axial and hoop stress values, and the heat treatment effect is better.

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Abstract

一种主副加热调控残余应力局部热处理方法。将主加热带作用在焊缝处,调控焊缝微观组织和硬度,使得组织均匀,实现微观残余应力调控;副加热带施加在距离焊缝一段距离,在焊缝内表面产生压缩应力,实现宏观压缩应力调控。避免了使用筋板加固,大大减少了劳动强度和施工周期;相比传统热处理方法,很大程度降低了焊缝附近的变形,并将最大变形转移至非焊缝区;通过施加副加热并严格控制主副加热时间间隔,可实现组织改善的同时大幅度调控焊接残余应力;能够使局部热处理效果达到最优,焊缝内表面产生较小的拉应力甚至产生压应力,从根本上解决大型装备焊缝处产生应力腐蚀开裂而发生泄露的难题。

Description

主副加热调控残余应力局部热处理方法 技术领域
本发明涉及热处理技术领域,具体涉及一种主副加热调控残余应力局部热处理方法。
背景技术
热处理作为重大装备制造与安全的重要技术,也是重大难题。在石油化工、核电等领域,压力容器作为关键核心设备,是实现传热传质化学反应的主要场所,其在役安全意义重大。目前,我国的压力容器在尺寸上不断的朝向大直径、超壁厚、超长度方向发展,尺寸不断突破世界记录。而焊接接头的应力腐蚀开裂(SCC)问题已成为石化、核电装备失效的主要原因。
大型压力容器由于受热处理炉体积的限制无法采用整体热处理,只能采用局部热处理。热处理可以有效消除焊接残余应力,由于相关标准和规范忽略了热处理过程中产生的不利危害而产生开裂,国内外设计标准均未科学解决。关于局部热处理,GB150规定包括接管在内的整个圆周进行加热。对于小尺寸的容器是可行的,对于超大直径的容器例如直径50m,显然不可行。从成本方面考虑,需要消耗大量的电力。从容器的完整性考虑,容器热处理易产生大变形;ASME允许采用点状加热但是必须通过数值模拟进行验证。
目前国内采用分段对称加热与筋板加固刚-柔协同控制方法,残余应力消除效果由30%提高到70%以上,解决了超大承压设备热处理变形过大导致开裂的难题。然而,现场实际从筋板的下料、焊接、去除工作量巨大,使得工期延长;由于筋板的存在,需要重新设计保温工装,热处理控温难度进一步增大。通过对世界最大塔器合拢焊缝局部热处理前后的应力进行测试,发现采用传统的局部热处理方式热处理前后应力变化不大,进一步证明了现有热处理存在的问题,成为我国核电、石化等国家重大工程迫切需要解决的难题。除此之外,在桥梁、造船、重型机械等领域,对于平板结构有着广泛的应用,其局部热处理也是一项关键技术。
综上所述,随着石化服役环境进一步恶化,核电设计寿命达60年,对可靠性要求极高,对焊接制造提出了极大挑战,消除焊接残余应力成为提高寿命的关键因素。目前的主要矛盾是:一是焊接接头微观组织不均匀,内部存在微观缺陷,如元素偏析或金属化合物(如碳化物和δ相),产生微观应力集中,为晶间应力腐蚀开裂提供了驱动力;二是局部热处理难以消除焊接残余应力,在焊接接头内表面产生压缩应力更是难上加难,无法解决焊接接头应力腐蚀开裂的问题。因此,需要发展基于残余应力调控的制造技术,消除微观、宏观残余应力,实现组织均匀,同时在接头内表面产生压缩应力,即微观组织调控和宏观压缩残余应力调控,解决应力腐蚀开裂的问题。
发明概述
技术问题
问题的解决方案
技术解决方案
基于上述背景技术,本发明提供了一种全新的局部热处理方法,具体为一种主副加热调控残余应力局部热处理方法,将主加热带作用在焊缝处,调控焊缝微观组织和硬度,使得组织均匀,实现微观残余应力调控;副加热带施加在距离焊缝一段距离,在焊缝内表面产生压缩应力,实现宏观压缩应力调控。
本发明采用以下的技术方案:
一种主副加热调控残余应力局部热处理方法,在焊缝处施加主加热带,在距离主加热带一段距离处施加副加热带;
进一步地,将主加热带作用在焊缝处,调控焊缝微观组织和硬度,使得组织均匀,实现微观残余应力调控;副加热带施加在距离焊缝一段距离处,在焊缝内表面产生压缩应力,实现宏观压缩应力调控。
包括以下步骤:
一.确定主加热带的热处理工艺
步骤1.初步确定主加热带的热处理工艺
根据热处理对象,结合各自所固有的特点及相应的局部热处理目的,以及技术设计文件、相关的标准规范确定热处理的关键工艺参数,关键工艺参数包括升 降温速率、保温温度、保温时间、加热带的宽度(W PHB);
进一步地,所述热处理对象为压力容器上的大尺寸补强板焊缝、管道环焊缝、筒体合拢焊缝或平板结构。
进一步地,所述补强板的压力容器上的开孔直径大于等于4m。
进一步地,所述补强板为圆形补强板或方形补强板,对于圆形补强板采用六段三次分段对称热处理,对于方形补强板采用四段二次分段对称热处理。
进一步地,所述合拢焊缝的径厚大于500时,采用分段对称热处理:将整个圆周分为对称的几段,进行对称热处理。
一般地,由于功能上的需要,需要在压力容器上开孔焊接各种功能的接管,开孔削弱了容器的局部强度。工程上通过补强来解决强度不足的问题,补强板作为补强方式的一种。对于超大压力容器,最大开孔直径达8~10m,此类开孔所需的补强板尺寸、壁厚较大。根据形状可以分为两类补强板:圆形补强板和方形补强板。这两类大型补强板与筒体的对接焊缝通常采用“牛眼”式加热,补强板沿轴向方向的焊缝位置是热处理过程中变形最大的部位,此部位是易产生裂纹的危险位置。为了减缓热处理过程中轴向方向的变形不协调,采用分段热处理,对于“圆形”补强板采用六段三次分段对称热处理,对于“方形”补强板采用四段二次分段对称热处理。
对于管道环焊缝,此类焊缝通常采用整圈一次热处理即可。对于压力容器的筒体合拢焊缝,综合考虑壁厚和直径,可以选择整圈一次热处理。对于径厚比较大的合拢焊缝,宜采用分段对称热处理,具体为将整个圆周分为对称的几段,进行对称热处理。
步骤2.优化主加热带的热处理工艺
通过数值模拟计算判断均温带的宽度及沿厚度方向温度的均匀性是否满足要求,在此基础上通过热处理模拟实验进行验证,以优化主加热带的关键工艺参数;
进一步地,当主加热带采用感应加热时,步骤2中还包括通过数值模拟确定感应电缆的布置。
主加热带的热处理工艺优化中,均温带的宽度及沿厚度方向温度的均匀性是影 响热处理消除效果及改善组织的关键影响因素。因此,首先通过数值模拟计算判断均温带的宽度及沿厚度方向温度的均匀性是否满足要求,在此基础上通过热处理模拟实验进行验证,进一步进行优化。目前,局部热处理的方式一般有这几种:采用履带式陶瓷加热片或热处理绳以及采用感应加热。履带式陶瓷加热片的特点是:通过电阻外热及热辐射进行加热,加热效率≤60%,自动化程度一般,使用寿命短,维修工作量大,能耗高。感应加热:通过局部内热及热传导来实现,加热效率≥90%,自动化程度高,寿命≥5年,基本无维护,绿色清洁环保,控温精确。根据现场实际情况,确定热处理采用双面加热或单面加热单面保温。如果采用采用感应加热,需通过数值模拟确定感应电缆的布置,目的是更好的实现均温性。
二.确定副加热带的热处理工艺
副加热带的热处理工艺参数包括副加热带中心位置距主加热带的距离(W DCB)、副加热带最高温度(T A)和副加热带宽度(W AHB);
步骤3.副加热带中心位置距主加热带的距离(W DCB)的确定
建立有限元模型,进行焊接及热处理模拟,采用步骤2所确定的热处理工艺曲线及关键工艺参数,查看热处理保温过程轴向应力(回转结构)或横向应力(平板结构)变化结果,确定产生压应力的中间位置W DCB,产生压应力的中间位置W DCB距离焊缝中心为W PHB<W DCB<2W PHB,由此即可得出副加热带中心位置距主加热带的距离W DCB
上述技术方案中,通过建立有限元模型,进行焊接及热处理模拟,采用步骤2所确定的热处理工艺曲线及关键工艺参数。查看热处理前后热处理消除残余应力的效果,以优化热处理工艺参数。待得出优化后的热处理工艺参数后,查看热处理过程中尤其保温过程轴向应力(回转结构)或横向应力(平板结构)变化结果,确定产生压应力的中间位置。对于补强板焊缝、合拢焊缝等的局部热处理,产生压应力的区域距离焊缝中心为W PHB<W DCB<2W PHB
步骤4.副加热带最高温度(T A)的确定
在步骤3所确定的副加热带的中心W DCB位置,先假设副加热带的宽度为主加热带的宽度,比较不同保温温度下热处理后应力的分布情况,从而确定副加热带 最高温度T A
进一步地,副加热带最高温度为主加热带热处理的保温温度的40~60%。
步骤5.副加热带宽度(W AHB)的确定
在步骤4的基础上,改变副加热带的宽度,确定最优的副加热带宽度,副加热带宽度W AHB为:0.5W PHB<W AHB<W PHB
上述技术方案中,在步骤4的基础上,改变副加热带的宽度,确定最优的副加热带宽度。一般而言,副加热带宽度为:0.5W PHB<W AHB<W PHB
由此完成最佳的副加热带热处处理工艺的确定。
三.优化主副加热局部热处理工艺
步骤6.主副加热带调控
在得到主、副加热带的热处理工艺后,通过数值模拟研究副加热带升温时间的影响,确定副加热带升温时机,副加热带升温时机为副加热带较主加热带延后升温;
上述技术方案中,在得到较优的主副加热带热处理工艺后,通过数值模拟研究副加热带升温时间的影响,确定最优的热处理工艺。升温时间主要包括主、副加热带同时升温和副加热带延后升温。通过研究发现,副加热带延后升温效果较佳。
具体的局部热处理方法为:首先,对焊缝部位的主加热带进行升温至保温温度,主加热带开始降温时副加热带升温,主加热带温度降至100~150℃后副加热带开始降温。
进一步地,还包括热处理的实施,具体为:
四.热处理的实施
步骤7.热处理实施
根据所确定的热处理方案,进行热电偶的点焊、加热片及保温工装的铺设,完成测温热电偶、控温热电偶、补偿热电偶与无纸记录仪、温控箱的连线,确保热电偶无误、热处理相关设备无故障,再进行热处理。
发明的有益效果
有益效果
本发明具有的有益效果是:
本发明所采用主副加热调控残余应力局部热处理方法,是一种全新的局部热处理方法,所采用主副加热调控残余应力局部热处理方法,避免了使用筋板加固,易操作,大大减少了劳动强度和施工周期。
所采用主副加热调控残余应力局部热处理方法,由于副加热作用于非焊缝区且加热温度较低,相比传统热处理方法,很大程度降低了焊缝附近的变形,并将最大变形转移至非焊缝区。
所采用主副加热调控残余应力局部热处理方法,通过施加副加热并严格控制主副加热时间间隔,可以在实现组织改善的同时大幅度调控焊接残余应力。
所采用局部热处理方法,能够使局部热处理效果达到最优,焊缝内表面产生较小的拉应力甚至产生压应力,能从根本上解决大型装备焊缝处产生应力腐蚀开裂而发生泄露的难题。
对附图的简要说明
附图说明
图1为根据本发明主副加热原理图;
图2为根据本发明实施例1的圆形补强板在保温过程中产生压应力云图;
图3为根据本发明实施例1沿圆形补强板主副加热分段布置图及内部下侧路径的轴向应力曲线图;
图4为根据本发明实施例2垂直筒体合拢焊缝轴向应力和环向应力曲线图。
发明实施例
本发明的实施方式
下面结合具体实施方式对本发明进行具体的说明:
一种主副加热调控残余应力局部热处理方法,在焊缝处施加主加热带,在距离主加热带一段距离处施加副加热带,包括以下步骤:
一.确定主加热带的热处理工艺
步骤1.初步确定主加热带的热处理工艺
根据热处理对象,结合各自所固有的特点及相应的局部热处理目的,以及技术设计文件、相关的标准规范确定热处理的关键工艺参数,关键工艺参数包括升 降温速率、保温温度、保温时间、加热带的宽度(W PHB)。
步骤2.优化主加热带的热处理工艺
通过数值模拟计算判断均温带的宽度及沿厚度方向温度的均匀性是否满足要求,在此基础上通过热处理模拟实验进行验证,以优化主加热带的关键工艺参数。
二.确定副加热带的热处理工艺
副加热带的热处理工艺参数包括副加热带中心位置距主加热带的距离W DCB、副加热带最高温度T A和副加热带宽度W AHB
步骤3.副加热带中心位置距主加热带的距离W DCB的确定
建立有限元模型,进行焊接及热处理模拟,采用步骤2所确定的热处理工艺曲线及关键工艺参数,查看热处理过程中及保温过程轴向应力(回转结构)或横向应力(平板结构)变化结果,确定产生压应力的中间位置W DCB,产生压应力的中间位置W DCB距离焊缝中心为W PHB<W DCB<2W PHB,由此即可得出副加热带中心位置距主加热带的距离W DCB
步骤4.副加热带最高温度T A的确定
在步骤3所确定的副加热带的中心W DCB位置,先假设副加热带的宽度为主加热带的宽度,比较不同保温温度下热处理后应力的分布情况,从而确定副加热带最高温度。
步骤5.副加热带宽度W AHB的确定
在步骤4的基础上,改变副加热带的宽度,确定最优的副加热带宽度,副加热带宽度W AHB为:0.5W PHB<W AHB<W PHB
三.优化主副加热局部热处理工艺
步骤6.主副加热带残余应力调控
在得到主、副加热带的热处理工艺后,通过数值模拟研究副加热带升温时间的影响,确定副加热带升温时机,副加热带升温时机为副加热带较主加热带延后升温;
具体的局部热处理方法为:首先,对焊缝部位的主加热带进行升温至保温温度,主加热带开始降温时副加热带升温,主加热带温度降至100~150℃后副加热带 开始降温。
四.热处理的实施
步骤7.热处理实施
根据所确定的热处理方案,进行热电偶的点焊、加热片及保温工装的铺设,完成测温热电偶、控温热电偶、补偿热电偶与无纸记录仪、温控箱的连线,确保热电偶无误、热处理相关设备无故障,再进行热处理。
作为其中的一个实施例,进一步地,所述热处理对象为压力容器上的大尺寸补强板焊缝、管道环焊缝、筒体合拢焊缝或平板结构。
作为其中的一个实施例,进一步地,所述补强板的压力容器上的开孔直径大于等于4m。
作为其中的一个实施例,进一步地,所述补强板为圆形补强板或方形补强板,对于圆形补强板采用六段三次分段对称热处理,对于方形补强板采用四段二次分段对称热处理。
作为其中的一个实施例,进一步地,所述合拢焊缝的径厚大于500时,采用分段对称热处理:将整个圆周分为对称的几段,进行对称热处理。
作为其中的一个实施例,进一步地,当主加热带采用感应加热时,步骤2中还包括通过数值模拟确定感应电缆的布置。
作为其中的一个实施例,进一步地,步骤4中,副加热带最高温度为主加热带热处理的保温温度的40~60%。
实施案例1
如图1~3,某超大压力容器筒体厚度50mm,直径40m。补强板为“圆形”补强板,厚度120mm,直径约4.2m。主加热带宽度为600mm,主副加热带的间距为400mm,副加热带宽度为400mm,副加热最高温度为500℃。根据热处理条件及相关的输入进行数值模拟,仅采用主加热的方法即“牛眼”式加热,得到的升温结束后的应力云图分布如图2所示。由图2可以看出,在补强板的上下产生较大的压应力,距离焊缝的距离为600mm左右。在此基础上,进行主副协同加热局部热处理方法。图3(a)为主副加热分段及布置图,图3(b)为采用该方法后内表面补强板下侧路径轴向应力路径分布图。由图3(b)可以看出,采用该方法,热 处理效果明显,内表面产生压应力。
实施案例2
如图1,建立轴对称模型,筒体合拢焊缝尺寸为
Figure PCTCN2020092028-appb-000001
V型坡口,总计60道焊口。主加热带宽度为400mm,主副加热的间距为300mm,副加热带宽度为300mm,副加热保温温度为300℃。利用数值模拟的方法对体合拢焊缝进行焊接和热处理过程分析。采用主副加热局部热处理方法。输出筒体合拢焊缝内壁焊缝附近P1路径的轴向和环向应力分布,如图所示。图4(a)中纵坐标表示沿筒体合拢焊缝内壁P1路径的轴向应力,横坐标表示距离焊缝两侧各30mm;图4(b)中纵坐标表示沿筒体合拢焊缝内壁P1路径的环向应力,横坐标表示距离焊缝两侧各30mm。从图4(a)和图4(b)中可以看出,本发明所采用的主副加热调控残余应力局部热处理方法,能够大幅度降低焊缝附近的轴向应力和环向应力,使其由拉应力转变为压应力。相比于传统仅加热焊缝附近的热处理方式,本发明所采用的主副加热调控残余应力局部热处理方法能够大幅降低轴向和环向应力值,热处理效果较佳。
当然,上述说明并非是对本发明的限制,本发明也并不仅限于上述举例,本技术领域的技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换,也应属于本发明的保护范围。

Claims (9)

  1. 一种主副加热调控残余应力局部热处理方法,其特征在于,在焊缝处施加主加热带,在距离主加热带一段距离处施加副加热带,包括以下步骤:
    一.确定主加热带的热处理工艺
    步骤1.初步确定主加热带的热处理工艺
    根据热处理对象,结合各自所固有的特点及相应的局部热处理目的,以及技术设计文件、相关的标准规范确定热处理的关键工艺参数,关键工艺参数包括升降温速率、保温温度、保温时间、加热带的宽度W PHB
    步骤2.优化主加热带的热处理工艺
    通过数值模拟计算判断均温带的宽度及沿厚度方向温度的均匀性是否满足要求,在此基础上通过热处理模拟实验进行验证,以优化主加热带的关键工艺参数;
    二.确定副加热带的热处理工艺
    副加热带的热处理工艺参数包括副加热带中心位置距主加热带的距离W DCB、副加热带最高温度T A和副加热带宽度W AHB
    步骤3.副加热带中心位置距主加热带的距离W DCB的确定建立有限元模型,进行焊接及热处理模拟,采用步骤2所确定的热处理工艺曲线及关键工艺参数,查看热处理保温过程轴向应力或横向应力变化结果,确定产生压应力的中间位置W DCB,产生压应力的中间位置W DCB距离焊缝中心为W PHB<W DCB<2W PHB,由此即可得出副加热带中心位置距主加热带的距离W DCB
    步骤4.副加热带最高温度T A的确定
    在步骤3所确定的副加热带的中心W DCB位置,先假设副加热带的宽度为主加热带的宽度,比较不同保温温度下热处理后应力的分布情况,从而确定副加热带最高温度T A
    步骤5.副加热带宽度W AHB的确定
    在步骤4的基础上,改变副加热带的宽度,确定最优的副加热带宽度,副加热带宽度W AHB为:0.5W PHB<W AHB<W PHB
    三.优化主副加热局部热处理工艺
    步骤6.主副加热带残余应力调控
    在得到主、副加热带的热处理工艺后,通过数值模拟研究副加热带升温时间的影响,确定副加热带升温时机,副加热带升温时机为副加热带较主加热带延后升温;
    具体的局部热处理方法为:首先,对焊缝部位的主加热带进行升温至保温温度,主加热带开始降温时副加热带升温,主加热带温度降至100~150℃后副加热带开始降温。
  2. 根据权利要求1所述的一种主副加热调控残余应力局部热处理方法,其特征在于,还包括热处理的实施,具体为:
    根据所确定的热处理方案,进行热电偶的点焊、加热片及保温工装的铺设,完成测温热电偶、控温热电偶、补偿热电偶与无纸记录仪、温控箱的连线,确保热电偶无误、热处理相关设备无故障,再进行热处理。
  3. 根据权利要求1所述的主副加热调控残余应力局部热处理方法,其特征在于,将主加热带作用在焊缝处,调控焊缝微观组织和硬度,使得组织均匀,实现微观残余应力调控;副加热带施加在距离焊缝一段距离处,在焊缝内表面产生压缩应力,实现宏观压缩应力调控。
  4. 根据权利要求1所述的一种主副加热调控残余应力局部热处理方法,其特征在于,所述热处理对象为压力容器上的大尺寸补强板焊缝、管道环焊缝、筒体合拢焊缝或平板结构。
  5. 根据权利要求4所述的一种主副加热调控残余应力局部热处理方法,其特征在于,所述补强板的压力容器上的开孔直径大于等于4m。
  6. 根据权利要求4或5所述的一种主副加热调控残余应力局部热处理 方法,其特征在于,所述补强板为圆形补强板或方形补强板,对于圆形补强板采用六段三次分段对称热处理,对于方形补强板采用四段二次分段对称热处理。
  7. 根据权利要求4所述的一种主副加热调控残余应力局部热处理方法,其特征在于,所述合拢焊缝的径厚大于500时,采用分段对称热处理:将整个圆周分为对称的几段,进行对称热处理。
  8. 根据权利要求1所述的一种主副加热调控残余应力局部热处理方法,其特征在于,当主加热带采用感应加热时,步骤2中还包括通过数值模拟确定感应电缆的布置。
  9. 根据权利要求1所述的一种主副加热调控残余应力局部热处理方法,其特征在于,步骤4中,副加热带最高温度为主加热带热处理的保温温度的40~60%。
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