本發(fā)明涉及焊接熱處理的，尤其涉及一種鉻鉬耐熱鋼管道焊口中頻感應(yīng)熱處理系統(tǒng)及工藝。

背景技術(shù)：

1、在對其焊口進行加工，常常會需要使用到中頻感應(yīng)熱處理，但是在其對管道焊口進行加熱時，由于不同的管道之間的外徑和厚度不同，使得在對厚度值較高的管道加熱時需要較大的功率，在對厚度值較低的管道加工時需要對其功率進行相應(yīng)的調(diào)整，而對管道加熱的功率僅憑人工的經(jīng)驗去對其進行控制，從而無法精準的將中頻感應(yīng)電源調(diào)整到合適的加熱功率，以及感應(yīng)線圈所需要的圈數(shù)，進而提高了工藝成本。因此針對以上不足，提出了一種鉻鉬耐熱鋼管道焊口中頻感應(yīng)熱處理系統(tǒng)及工藝。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、(一)要解決的技術(shù)問題

2、本發(fā)明提供了一種鉻鉬耐熱鋼管道焊口中頻感應(yīng)熱處理系統(tǒng)及工藝，避免現(xiàn)有技術(shù)中由于不同的管道之間的外徑和厚度不同，造成人工無法精確獲取中頻感應(yīng)電源的加熱功率和感應(yīng)線圈的圈數(shù)，導(dǎo)致熱處理效果差和工藝成本過大的缺陷。

3、(二)技術(shù)方案

4、為解決上述問題，本發(fā)明提供一種鉻鉬耐熱鋼管道焊口中頻感應(yīng)熱處理系統(tǒng)，包括：

5、中頻電源，所述中頻電源通過控制開關(guān)控制，所述中頻電源連接中頻變壓器，所述中頻變壓器通過補償電容連接感應(yīng)線圈，所述中頻電源設(shè)有熱處理參數(shù)控制及顯示器，所述熱處理參數(shù)控制及顯示器通過補償導(dǎo)線連接熱電偶。

6、本發(fā)明提供了一種基于鉻鉬耐熱鋼管道焊口中頻感應(yīng)熱處理系統(tǒng)的工藝，包括：

7、步驟s1：測量待熱處理的管道焊口的尺寸規(guī)格，通過獲取的尺寸規(guī)格參數(shù)計算加熱寬度，并預(yù)設(shè)熱處理的加熱參數(shù)；

8、步驟s2：將熱電偶固定在所述步驟s1的管道焊口上，并在該管道焊口的外側(cè)敷設(shè)保溫層；

9、步驟s3：在所述步驟s2的保溫層的外側(cè)纏繞感應(yīng)線圈，感應(yīng)線圈連接配套的中頻電源；

10、步驟s4：將所述步驟s2的熱電偶連接補償導(dǎo)線，將步驟s1預(yù)設(shè)的加熱參數(shù)輸入熱處理參數(shù)控制及顯示器，啟動中頻電源；

11、步驟s5：加熱管道焊口，管道焊口的溫度超過標定控制溫度后，根據(jù)管道焊口的規(guī)格確定加熱速度，到達指定恒溫溫度后，根據(jù)管道焊口的規(guī)格確定恒溫時間，保持溫度穩(wěn)定；

12、步驟s6：到達恒溫時間后，開始冷卻管道焊口，按照管道焊口的規(guī)格確定冷卻速度，溫度降低至標定控制溫度后，管道焊口開始自然冷卻；

13、步驟s7：等待管道焊口的溫度降低至室溫，依次拆除管道焊口的外層線圈和保溫層，結(jié)束熱處理。

14、優(yōu)選地，所述步驟s1中，所述管道焊口的尺寸參數(shù)包括外徑和壁厚，所述加熱寬度：y×70％≤加熱寬度≤y×140％，所述y為參考值，其計算公式為：y＝(外徑/壁厚)0.5×4.5+壁厚×5.3，單位mm。

15、優(yōu)選地，在所述步驟s2中，所述熱電偶的冷端露出保溫層，所述保溫層外表面的溫度不宜高于60℃，所述保溫層的寬度大于或等于對管道的加熱寬度，所述保溫層的厚度至少為5cm。

16、優(yōu)選地，在所述步驟s5中，所述恒溫時間最佳為2h～4h，所述焊口熱處理厚度≤50mm時，最短保溫時間＝壁厚/25，單位h，至少為0.5h；所述焊口熱處理厚度大于＞50mm時，最短保溫時間＝2+(壁厚-50)/100，單位h。

17、優(yōu)選地，在所述步驟s3中，所述中頻電源的輸出功率≥(外徑/壁厚)0.5×壁厚×外徑÷2.6÷1000，單位kw，所述電源震蕩頻率為400hz～10khz。

18、優(yōu)選地，所述標定控制溫度為預(yù)設(shè)的基礎(chǔ)溫度，所述加熱速度＝5125/壁厚，單位為℃/h，加熱速度不大于220℃/h；所述焊口熱處理保溫期間，各測溫點的溫度的最高溫度與最低溫度差值不大于30℃；所述冷卻速度＝6500/壁厚，單位為℃/h，冷卻方式為空冷，冷卻速度不大于260℃/h。

19、優(yōu)選地，所述步驟s1中，所述加熱參數(shù)包括溫度、時間、頻率、功率和電流，所述溫度包括指定恒溫溫度，指定恒溫溫度由管道焊口的鉻元素的含量決定，指定恒溫溫度的范圍：cr≤0.5％為600～650℃，0.5％﹤cr≤2％為650～700℃，2.25％≤cr≤3％為700～760℃，3％﹤cr≤10％為700～760℃；所述頻率包括交流電的頻率，交流電的頻率為1700～2000hz；所述電流為直流電流，直流電流值為100～180a。

20、優(yōu)選地，在所述步驟s3中，所述感應(yīng)線圈為9～19圈，所述感應(yīng)線圈的匝間距離為5mm～20mm之間，所述感應(yīng)線圈的直徑為15mm。

21、優(yōu)選地，所述熱電偶的熱端點焊連接焊縫的溫度采樣點。

22、(三)有益效果

23、本發(fā)明提供的鉻鉬耐熱鋼管道焊口中頻感應(yīng)熱處理系統(tǒng)及工藝，該工藝的實用性較強，結(jié)果準確可靠，通過此中頻感應(yīng)熱處理可以保證管道熱處理溫度均勻，焊口內(nèi)外壁溫差小，熱處理區(qū)域金屬組織均勻，焊縫強度、塑性及韌性好。

技術(shù)特征：

1.一種鉻鉬耐熱鋼管道焊口中頻感應(yīng)熱處理系統(tǒng)，其特征在于，包括：

2.一種基于權(quán)利要求1所述的鉻鉬耐熱鋼管道焊口中頻感應(yīng)熱處理系統(tǒng)的熱處理工藝，其特征在于，包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的熱處理工藝，其特征在于，所述步驟s1中，所述管道焊口的尺寸參數(shù)包括外徑和壁厚，所述加熱寬度：y×70％≤加熱寬度≤y×140％，所述y為參考值，其計算公式為：y＝(外徑/壁厚)0.5×4.5+壁厚×5.3，單位mm。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的熱處理工藝，其特征在于，在所述步驟s2中，所述熱電偶的冷端露出保溫層，所述保溫層外表面的溫度不宜高于60℃，所述保溫層的寬度大于或等于對管道的加熱寬度，所述保溫層的厚度至少為5cm。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的熱處理工藝，其特征在于，在所述步驟s5中，所述恒溫時間最佳為2h～4h，所述焊口熱處理厚度≤50mm時，最短保溫時間＝壁厚/25，單位h，至少為0.5h；所述焊口熱處理厚度大于＞50mm時，最短保溫時間＝2+(壁厚-50)/100，單位h。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的熱處理工藝，其特征在于，在所述步驟s3中，所述中頻電源的輸出功率≥(外徑/壁厚)0.5×壁厚×外徑÷2.6÷1000，單位kw，所述電源震蕩頻率為400hz～10khz。

7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的熱處理工藝，其特征在于，所述標定控制溫度為預(yù)設(shè)的基礎(chǔ)溫度，所述加熱速度＝5125/壁厚，單位為℃/h，加熱速度不大于220℃/h；所述焊口熱處理保溫期間，各測溫點的溫度的最高溫度與最低溫度差值不大于30℃；所述冷卻速度＝6500/壁厚，單位為℃/h，冷卻方式為空冷，冷卻速度不大于260℃/h。

8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的熱處理工藝，其特征在于，所述步驟s1中，所述加熱參數(shù)包括溫度、時間、頻率、功率和電流，所述溫度包括指定恒溫溫度，指定恒溫溫度由管道焊口的鉻元素的含量決定，指定恒溫溫度的范圍：cr≤0.5％為600～650℃，0.5％﹤cr≤2％為650～700℃，2.25％≤cr≤3％為700～760℃，3％﹤cr≤10％為700～760℃；所述頻率包括交流電的頻率，交流電的頻率為1700～2000hz；所述電流為直流電流，直流電流值為100～180a。

9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的熱處理工藝，其特征在于，在所述步驟s3中，所述感應(yīng)線圈為9～19圈，所述感應(yīng)線圈的匝間距離為5mm～20mm之間，所述感應(yīng)線圈的直徑為15mm。

10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的熱處理工藝，其特征在于，所述熱電偶的熱端點焊連接焊縫的溫度采樣點。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及焊接熱處理的技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種鉻鉬耐熱鋼管道焊口中頻感應(yīng)熱處理系統(tǒng)及工藝。該系統(tǒng)包括：中頻電源，所述中頻電源通過控制開關(guān)控制，所述中頻電源連接中頻變壓器，所述中頻變壓器通過補償電容連接感應(yīng)線圈，所述中頻電源設(shè)有熱處理參數(shù)控制及顯示器，所述熱處理參數(shù)控制及顯示器通過補償導(dǎo)線連接熱電偶。本發(fā)明提供的鉻鉬耐熱鋼管道焊口中頻感應(yīng)熱處理系統(tǒng)及工藝，該工藝的實用性較強，結(jié)果準確可靠，通過此中頻感應(yīng)熱處理可以保證管道熱處理溫度均勻，焊口內(nèi)外壁溫差小，熱處理區(qū)域金屬組織均勻，焊縫強度、塑性及韌性好。

技術(shù)研發(fā)人員：婁秀偉,劉志東,劉永慶,屈永濤,趙文江,蒲學明,尚劍明,劉猛,王光宗
受保護的技術(shù)使用者：吉林夢溪工程管理有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19