主副加热分布式热源局部热处理方法

局部热处理是保证承压设备全寿命周期安全性的重要手段.文中以某二甲苯塔分段筒节为研究对象,提出了一种主副加热分布式热源局部热处理方法,在传统单加热基础上,距离焊缝一定位置施加副加热区,主加热用于改善焊缝微观组织、消除部分残余应力,副加热在焊缝产生反变形,抵消主加热产生的“收腰变形”,消除焊缝内表面残余应力.采用试验、数值模拟和理论分析,建立了主副加热局部热处理有限元模型,研究了副加热带温度、宽度、主副加热间距对应力消除效果的影响规律.结果表明,采用传统单加热热处理方法,降温阶段,焊缝受到拘束作用在内表面产生新的二次应力.主副加热分布式热源局部热处理利用副加热区的反变形,可以在焊缝内表面产生压应力.主副加热带宽度、间距和副加热温度是应力消除效果的关键因素,提出了主副加热局部热处理工程设计方法,为重大承压设备局部热处理提供依据.创新点:(1)采用主副加热分布式热源局部热处理方法有效减小了焊缝内表面的残余应力.(2)建立了关联设备壁厚、直径、温差、材料属性的主副加热带间距、宽度的计算公式,提出工程设计方法.