[发明专利]主副感应加热局部热处理方法

说明书

本发明涉及热处理技术领域，提供了一种主副感应加热局部热处理方法。该方法将主副加热与感应加热相结合，通过在主、副加热区内焊接热电偶、铺设保温毯和感应电缆，利用感应电源对主、副加热区升温加热，根据主加热工艺曲线对主加热区进行热处理，待主加热区冷却至室温，拆除主加热区的感应电缆及保温毯，对副加热区升温，根据副加热工艺曲线对副加热区进行热处理，实现主副感应加热局部热处理。本发明不仅改善了焊缝区域力学性能、微观组织，还大幅度降低了焊接残余应力，并在热处理对象内表面产生较小的拉应力甚至压应力，实现了对热处理对象残余应力水平的定量调控，有效解决了超直径超壁厚重型装备局部加热均温性差、难以精确控温的难题。

技术领域

本发明涉及热处理技术领域，具体涉及一种主副感应加热局部热处理方法。

背景技术

重型加氢反应器、超限塔器作为石化行业的核心设备，其制造成功在一定意义上体现了国家总体技术水平，是我国“大国重器”的标志。对于这类核心装备，国内外标准均要求采用热处理的方法消除焊接残余应力。当前，随着压力容器向大型化方向发展，受压力容器自身直径和长度的限制，无法对其进行整体热处理，需要采用分段组焊、分段热处理、整体组装的方式进行制造，但在整体组装过程中会产生合拢焊缝，只能进行局部热处理。经大量测试和计算研究发现，采用标准推荐的局部热处理方法会使筒体发生收腰变形，内表面产生新的二次拉伸热应力，导致内表面应力不降反升，导致应力腐蚀开裂；其次，加氢反应器、超限塔器的直径和壁厚越大，其处理能力就越强，装备大型化是提高经济效益的必由之路，是世界石化行业的发展趋势之一。2007年，国外制造的重型加氢反应器已达到外径5894毫米、壁厚347毫米，目前我国最大的加氢反应器外径为6517毫米、壁厚352毫米；对于此类超大直径超壁厚的容器，采用常规的火焰加热、履带式陶瓷片加热等加热方式，难以达到标准规范推荐的局部热处理均温性要求，因此，亟需开发更加先进的加热方式，而感应加热因其高效且能实现精准控温的优势，成为超大直径超壁厚容器的最佳加热方式。

发明内容

本发明针对采用目前标准规范推荐的局部热处理难以消除容器内壁残余应力以及对超大直径超壁厚容器局部加热时难以实现均温性的问题，提出了一种主副感应加热局部热处理方法，将主副加热与感应加热相结合，利用主副加热改善焊缝区域力学性能和微观组织，大幅降低了焊缝残余应力，在热处理对象内表面产生较小的拉应力甚至压应力，并采用感应加热实现对超壁厚容器的加热与精准控温。

本发明具体采用如下技术方案：

一种主副感应加热局部热处理方法，在焊缝处设置主加热区，在距离主加热区一段距离处设置副加热区，具体包括以下步骤：

步骤1，确定主加热区的热处理工艺参数

根据热处理对象的自身特点、服役环境及焊接工艺规范，确定主加热区的热处理工艺参数，包括主加热区的宽度、升降温速率、保温温度和保温时间；

步骤2，确定副加热区的热处理工艺参数

根据热处理对象的自身特点、服役环境及焊接工艺规范，确定副加热区的热处理工艺参数，包括副加热区中心位置距主加热区中心的距离、副加热区宽度、副加热区最高保温温度、升降温速率和保温时间；

步骤3，确定主副加热区的热处理工艺

基于热处理对象的实际情况确定主副加热区的升温时机，确定热处理对象主副加热区的热处理工艺；

对于热处理保温过程中产生径向变形较小的热处理对象，将主加热区和副加热区同时升温至主加热区的保温温度，根据主加热工艺曲线对主加热区进行热处理，待主加热区温度冷却至室温后，拆除设置于主加热区的感应电缆及保温毯，将副加热区升温至最高保温温度，根据副加热工艺曲线对副加热区进行热处理；

步骤4，热电偶的点焊及布置