本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)公開(kāi)了一種大厚鋼板焊后熱處理裝置及工藝，裝置由移動(dòng)平臺(tái)、中頻電源、第一冷卻組件、供電電源、數(shù)控平臺(tái)、第二冷卻組件、輔助電源、可調(diào)支架組件和加熱組件組成，中頻電源、第一冷卻組件、供電電源、數(shù)控平臺(tái)、第二冷卻組件和輔助電源合理布置在移動(dòng)平臺(tái)上端面上，可調(diào)支架組件第一端與移動(dòng)平臺(tái)上端面固連，加熱組件上端面與可調(diào)支架組件第二端固連，而加熱組件主要包括第一線(xiàn)圈、第一導(dǎo)磁體、第二線(xiàn)圈、第二導(dǎo)磁體、輔助電極、第一直線(xiàn)模組、第二直線(xiàn)模組和第三直線(xiàn)模組，其中，通過(guò)調(diào)節(jié)第三直線(xiàn)模組滑塊的行程可以調(diào)節(jié)輔助電極的位置。本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)可以縮短加熱透大厚鋼板的時(shí)間，提高焊后熱處理的效率和質(zhì)量，以及降低能耗，節(jié)約生產(chǎn)成本。本。本。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
一種大厚鋼板焊后熱處理裝置及工藝
[0001]本專(zhuān)利技術(shù)涉及熱處理領(lǐng)域，具體涉及一種大厚鋼板焊后熱處理裝置及工藝。
技術(shù)介紹
[0002]隨著我國(guó)海上超大型物品的運(yùn)輸能力進(jìn)一步提升以及海洋工程不斷發(fā)展，作業(yè)船舶的噸位以及海洋平臺(tái)的規(guī)模不斷增大，而作為典型的大型焊接結(jié)構(gòu)，對(duì)使用的鋼板質(zhì)量要求越來(lái)越高，鋼板厚度也較厚。理論上，大厚鋼板的預(yù)制焊接可以采用免除焊后熱處理的焊接工藝進(jìn)行焊接，以縮短生產(chǎn)時(shí)間，但是，實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，大厚鋼板的焊接缺陷是不可避免的，而在對(duì)焊接缺陷進(jìn)行焊接返修時(shí)也常常出現(xiàn)組織性能劣化，進(jìn)而產(chǎn)生高數(shù)值的焊接殘余應(yīng)力，使返修焊接區(qū)域成為最薄弱部位。確保返修焊接接頭的力學(xué)性能是海洋作業(yè)平臺(tái)安全運(yùn)行的重要保證，目前，大多數(shù)企業(yè)在焊接返修時(shí)普遍采用電弧焊+焊后熱處理的方法來(lái)保證大厚鋼板返修焊接接頭的力學(xué)性能，但是現(xiàn)階段的大厚鋼板焊后熱處理工藝周期長(zhǎng)，效率低，成本高，而且熱處理溫度控制精度低，容易產(chǎn)生高溫回火脆性現(xiàn)象，導(dǎo)致返修焊接接頭的沖擊韌性大幅度下降。因此，為了縮短熱處理周期、節(jié)省能耗以及提高焊后熱處理質(zhì)量，本專(zhuān)利技術(shù)提出一種大厚鋼板焊后熱處理裝置及工藝。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
[0003]本專(zhuān)利技術(shù)的主要目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的至少一種缺陷，提供一種大厚鋼板焊后熱處理裝置及工藝，以縮短大厚鋼板焊后熱處理周期，提高效率，節(jié)省能耗，同時(shí)，提高焊后熱處理質(zhì)量。
[0004]本專(zhuān)利技術(shù)的目的通過(guò)下述技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：一種大厚鋼板焊后熱處理裝置，其主要包括移動(dòng)平臺(tái)、中頻電源、第一冷卻組件、供電電源、數(shù)控平臺(tái)、第二冷卻組件、輔助電源、可調(diào)支架組件以及加熱組件，所述移動(dòng)平臺(tái)下端面與待熱處理鋼板上表面接觸，所述移動(dòng)平臺(tái)上端面上合理布置有所述中頻電源、所述第一冷卻組件、所述供電電源、所述數(shù)控平臺(tái)、所述第二冷卻組件、所述輔助電源和所述可調(diào)支架組件，所述可調(diào)支架組件第一端與所述移動(dòng)平臺(tái)上端面固連，所述加熱組件和所述可調(diào)支架組件第二端固連。
[0005]所述加熱組件包括第一直線(xiàn)模組、固定板、第二導(dǎo)磁體、第二線(xiàn)圈、安裝框架、隔離板、第一導(dǎo)磁體、安裝板、連接板、第二直線(xiàn)模組、貼片熱電偶、第一線(xiàn)圈、第三直線(xiàn)模組以及輔助電極，從z軸方向看，所述加熱組件自上而下依次為所述固定板、所述第二導(dǎo)磁體、所述隔離板、所述第一導(dǎo)磁體、所述安裝板和所述安裝框架，所述固定板和所述安裝框架通過(guò)四組所述第一直線(xiàn)模組連接，所述安裝板和所述固定板通過(guò)兩塊所述連接板連接，所述第一導(dǎo)磁體上設(shè)有所述第一線(xiàn)圈，所述第二導(dǎo)磁體上設(shè)有第二線(xiàn)圈，所述安裝板下端面沿y軸方向直線(xiàn)陣列有所述第二直線(xiàn)模組，所述第二直線(xiàn)模組下端面設(shè)有所述貼片熱電偶，所述安裝框架內(nèi)部設(shè)有四組所述第三直線(xiàn)模組和兩組所述輔助電極，所述第三直線(xiàn)模組沿x軸方向布置，所述輔助電極沿y軸方向布置，所述輔助電極的兩端分別固定在兩端所述第三直線(xiàn)模組的滑塊上。
[0006]可優(yōu)選的是，所述第一冷卻組件負(fù)責(zé)對(duì)所述中頻電源進(jìn)行冷卻，所述第一線(xiàn)圈、所述第二線(xiàn)圈、所述第一導(dǎo)磁體和所述第二導(dǎo)磁體均設(shè)有冷卻流道，所述第二冷卻組件負(fù)責(zé)對(duì)所述第一線(xiàn)圈、所述第二線(xiàn)圈、所述第一導(dǎo)磁體和所述第二導(dǎo)磁體進(jìn)行冷卻。
[0007]可優(yōu)選的是，所述第一直線(xiàn)模組和所述第二直線(xiàn)模組內(nèi)部均設(shè)有壓力傳感器。
[0008]可優(yōu)選的是，所述第一直線(xiàn)模組、所述第二直線(xiàn)模組和所述第三直線(xiàn)模組的外殼均由耐高溫非鐵磁材料制成，且表面設(shè)有電磁屏蔽層。
[0009]可優(yōu)選的是，所述固定板、所述安裝框架、所述隔離板、所述安裝板和所述連接板均由耐高溫非鐵磁材料制成。
[0010]可優(yōu)選的是，所述第一導(dǎo)磁體和所述第二導(dǎo)磁體結(jié)構(gòu)均為ㄇ型，所述第一導(dǎo)磁體位于所述第二導(dǎo)磁體內(nèi)腔，所述第一導(dǎo)磁體和所述第二導(dǎo)磁體通過(guò)所述隔離板隔開(kāi)。
[0011]可優(yōu)選的是，所述輔助電極由高導(dǎo)電非鐵磁材料制成。
[0012]可優(yōu)選的是，所述第一線(xiàn)圈和所述第二線(xiàn)圈連接所述中頻電源，所述第一直線(xiàn)模組、所述第二直線(xiàn)模組和所述第三直線(xiàn)模組的電機(jī)連接所述供電電源，所述輔助電極連接所述輔助電源，所述輔助電源為脈沖電流電源。
[0013]本專(zhuān)利技術(shù)還提供一種大厚鋼板焊后熱處理工藝，包括如下步驟：S1、根據(jù)待熱處理鋼板厚度及其焊縫參數(shù)選擇合適的加熱組件，將加熱組件安裝在可調(diào)支架組件升降臂下端；S2、移動(dòng)焊后熱處理裝置使加熱組件位于焊縫正上方，并通過(guò)調(diào)節(jié)可調(diào)支架組件升降臂的高度調(diào)整加熱組件第一線(xiàn)圈、第二線(xiàn)圈下端面與待熱處理鋼板上表面的間隙；S3、增加第二直線(xiàn)模組推桿的行程，使其下端面貼片熱電偶緊貼焊縫上表面，至第二直線(xiàn)模組內(nèi)設(shè)的壓力傳感器達(dá)到設(shè)定值，同時(shí)，通過(guò)高溫膠粘劑在焊縫下表面對(duì)應(yīng)位置粘接貼片熱電偶；S4、調(diào)節(jié)第三直線(xiàn)模組滑塊的行程，將輔助電極調(diào)節(jié)至位置一，再增加第一直線(xiàn)模組推桿的行程，使輔助電極下表面緊貼待熱處理鋼板上表面，至第一直線(xiàn)模組內(nèi)設(shè)的壓力傳感器達(dá)到設(shè)定值，同時(shí)，啟動(dòng)第一冷卻組件、第二冷卻組件以及焊縫上、下表面貼片熱電偶測(cè)溫；S5、啟動(dòng)第一線(xiàn)圈，至焊縫上表面中心O點(diǎn)溫度上升至T
max
后，關(guān)閉第一線(xiàn)圈，啟動(dòng)輔助電極，至O點(diǎn)溫度下降至T
26
后，關(guān)閉輔助電極，減小第一直線(xiàn)模組推桿的行程后，調(diào)節(jié)第三直線(xiàn)模組滑塊的行程，將輔助電極調(diào)節(jié)至位置二，再增加第一直線(xiàn)模組推桿的行程，使輔助電極下表面緊貼待熱處理鋼板上表面，至第一直線(xiàn)模組內(nèi)設(shè)的壓力傳感器達(dá)到設(shè)定值；S6、在步驟S5中調(diào)整輔助電極位置的同時(shí)，啟動(dòng)第二線(xiàn)圈，至O點(diǎn)溫度再次上升至T
max
后，關(guān)閉第二線(xiàn)圈，啟動(dòng)輔助電極，至焊縫下表面中心O
′
點(diǎn)溫度上升至T
min
，此時(shí)，若O點(diǎn)溫度低于T
min
，則重復(fù)步驟S6，若O點(diǎn)溫度高于T
min
，則關(guān)閉加熱組件，并關(guān)閉第一冷卻組件和第二冷卻組件后，增加可調(diào)支架組件升降臂的高度，移動(dòng)焊后熱處理裝置至下一待加熱區(qū)域。
[0014]可優(yōu)選的是，步驟S1中，所述加熱組件具體的結(jié)構(gòu)參數(shù)和電參數(shù)通過(guò)數(shù)值模擬和/或測(cè)溫實(shí)驗(yàn)確定，焊后熱處理加熱溫度控制在T
min
~T
max
范圍內(nèi)。
[0015]可優(yōu)選的是，步驟S4中的“位置一”和步驟S5中的“位置二”對(duì)應(yīng)所述第三直線(xiàn)模組滑塊的兩個(gè)極限位置。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專(zhuān)利技術(shù)有益效果如下：本專(zhuān)利技術(shù)采用通過(guò)第一線(xiàn)圈加熱、輔助電極（位置一）加熱及保溫、第二線(xiàn)圈加熱和輔助電極（位置二）加熱及保溫不斷擴(kuò)大加熱范圍以加熱透大厚鋼板，相比于現(xiàn)有技術(shù)通過(guò)加熱和冷卻多次交替（防止加熱區(qū)域溫度超過(guò)上限而造成負(fù)面作用）以通過(guò)熱傳導(dǎo)的方式加熱透大厚鋼板，本專(zhuān)利技術(shù)加熱過(guò)程中無(wú)需留有冷卻時(shí)間，有效縮短加熱透鋼板的時(shí)間，提高焊后熱處理效率；而且，相比于現(xiàn)有技術(shù)，本專(zhuān)利技術(shù)可以有效提高鋼板壁厚方向上溫度分布的均勻性，從而提高焊后熱處理質(zhì)量；此外，本專(zhuān)利技術(shù)可以提高大厚鋼板焊后熱處理過(guò)程中熱能的利用率，降低能耗，從而降低生產(chǎn)成本。
附圖說(shuō)明
[0017]附圖用來(lái)提供對(duì)本專(zhuān)利技術(shù)的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說(shuō)明書(shū)本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
【技術(shù)特征摘要】
1.一種大厚鋼板焊后熱處理裝置，包括移動(dòng)平臺(tái)（1）、中頻電源（2）、第一冷卻組件（3）、供電電源（4）、數(shù)控平臺(tái)（5）、第二冷卻組件（6）、輔助電源（7）、可調(diào)支架組件（8）以及加熱組件（9），其特征在于，所述移動(dòng)平臺(tái)（1）下端面與待熱處理鋼板上表面接觸，所述移動(dòng)平臺(tái)（1）上端面上合理布置有所述中頻電源（2）、所述第一冷卻組件（3）、所述供電電源（4）、所述數(shù)控平臺(tái)（5）、所述第二冷卻組件（6）、所述輔助電源（7）和所述可調(diào)支架組件（8），所述可調(diào)支架組件（8）第一端與所述移動(dòng)平臺(tái)（1）上端面固連，所述加熱組件（9）和所述可調(diào)支架組件（8）第二端固連；所述加熱組件（9）包括第一直線(xiàn)模組（901）、固定板（902）、第二導(dǎo)磁體（903）、第二線(xiàn)圈（904）、安裝框架（905）、隔離板（906）、第一導(dǎo)磁體（907）、安裝板（908）、連接板（909）、第二直線(xiàn)模組（910）、貼片熱電偶（911）、第一線(xiàn)圈（912）、第三直線(xiàn)模組（914）以及輔助電極（913），從z軸方向看，所述加熱組件（9）自上而下依次為所述固定板（902）、所述第二導(dǎo)磁體（903）、所述隔離板（906）、所述第一導(dǎo)磁體（907）、所述安裝板（908）和所述安裝框架（905），所述固定板（902）和所述安裝框架（905）通過(guò)四組所述第一直線(xiàn)模組（901）連接，所述安裝板（908）和所述固定板（902）通過(guò)兩塊所述連接板（909）連接，所述第一導(dǎo)磁體（907）上設(shè)有所述第一線(xiàn)圈（912），所述第二導(dǎo)磁體（903）上設(shè)有第二線(xiàn)圈（904），所述安裝板（908）下端面沿y軸方向直線(xiàn)陣列有所述第二直線(xiàn)模組（910），所述第二直線(xiàn)模組（910）下端面設(shè)有所述貼片熱電偶（911），所述安裝框架（905）內(nèi)部設(shè)有四組所述第三直線(xiàn)模組（914）和兩組所述輔助電極（913），所述第三直線(xiàn)模組（914）沿x軸方向布置，所述輔助電極（913）沿y軸方向布置，所述輔助電極（913）的兩端分別固定在兩端所述第三直線(xiàn)模組（914）的滑塊上。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大厚鋼板焊后熱處理裝置，其特征在于，所述第一冷卻組件（3）負(fù)責(zé)對(duì)所述中頻電源（2）進(jìn)行冷卻，所述第一線(xiàn)圈（912）、所述第二線(xiàn)圈（904）、所述第一導(dǎo)磁體（907）和所述第二導(dǎo)磁體（903）均設(shè)有冷卻流道，所述第二冷卻組件（6）負(fù)責(zé)對(duì)所述第一線(xiàn)圈（912）、所述第二線(xiàn)圈（904）、所述第一導(dǎo)磁體（907）和所述第二導(dǎo)磁體（903）進(jìn)行冷卻。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大厚鋼板焊后熱處理裝置，其特征在于，所述第一直線(xiàn)模組（901）和所述第二直線(xiàn)模組（910）內(nèi)部均設(shè)有壓力傳感器。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大厚鋼板焊后熱處理裝置，其特征在于，所述第一直線(xiàn)模組（901）、所述第二直線(xiàn)模組（910）和所述第三直線(xiàn)模組（914）的外殼均由耐高溫非鐵磁材料制成，且表面設(shè)有電磁屏蔽層。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大厚鋼板焊后熱處理裝置，其特征在于，所述固定板（902）、所述安裝框架（905）、所述隔離板（906）、所述安裝板（908）和所述連接板（909）均由耐高溫非鐵磁材料制成，所述輔助電極（913）由高導(dǎo)電非鐵磁材料制成。6...
【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：葉胡根，田暢，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：田暢，
類(lèi)型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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