温控仪控制焊缝热处理温度工法

一、        前言
在安装工程中利用电加热法对压力容器和管道进行焊缝热处理，从八十年代初开始在我国已普遍推广应用。当时国内一些厂家生产的热处理设备，基本上都是人工手动控制：手工调整可控硅触发电路的移相旋钮，用改变可控硅导通角的方式来控制温度。由于所有不同材质的热处理规范温度曲线均有等速升、降温的要求，用手工控制温度很难达到规范要求。不仅操作人员劳动强度大，而且热处理质量也因人而异。为此，我公司工程技术人员利用微机技术，自制HJC-2型温控仪，很好地解决了温度控制中要求有一定斜率的升、降温要求。一年来，利用HJC-2型温控仪对数百条焊缝进行了热处理，均取得良好的热处理效果。
该项技术可适用于石油、化工、电力行业的压力容器和管道在任何场合的焊缝热处理。
（一）        工艺特点：
1、自动化程度高，热处理规范参数输入HJC-2型温控仪后，整个热处理过程自动完成，不需操作人员管理。
2、对不同规范的多条焊缝同时进行热处理，因而能缩短热处理施工工期。
3、升降温平稳，加热均匀，温度控制精度高，因而热处理质量好，避免因人工手动操作不当造成温度过烧或加温不足现象。
4、装备了电加热成套设备工作站。避免了重复进行繁杂的内部接线，加快了热处理设施安装速度。
（二）装置特点
本工法的运用，大大减轻了操作人员的劳动强度，确保了热处理质量，有效缩短了焊缝热处理施工周期。同时，将微机应用于工程施工，推动了施工部门的技术进步。提高了施工机具现代化水平。
1、本装置使用的主要自动化仪表HJC-2型温控仪，由于采用了微电子计算机的先进技术，使其具有数据存贮功能，因而能预置热处理规范参数，使热处理过程自动完成。
2、本装置采用给定值按线性函数变化的微机PID算法的设计方法，确保了工业热处理温度控制精度小于±4℃。
3、温控仪采用了多路电子开关来完成对多个温度点的控制，由于采用了电子开关切换技术。使得输入输出回路结构大为简化，提高了机器的可靠性。
4、能同时完成八个测温点的温度控制。
本项目曾获89年部级QC成果一等奖，现申报部级技术进步三等奖。
二、        工艺原理
将电加热器覆盖于待热处理的焊缝上，外加保温层，配以温度传感器，接通

电源后，利用HJC-2型温控仪控制热处理电源的调功器。使之自动按照热处理规范参数对焊缝和邻近焊缝一定长度的基本金属部分均匀加热到相变温度以下的一个合适的温度。在高温下，钢材的屈服强度大大降低，从而发生塑性流动。使焊缝附近的残余弹性变为塑性变形。残余应力得以松驰。同时，长时间升温、恒温过程，不仅有助于焊缝中残余氢的向外扩散和残余应力的消除。焊缝区及热影响区的组织也发生变化，结果使硬度明显减低。金属的塑性和冲击韧性增高，避免延迟裂纹的产生。
由于HJC-2型温控仪具有数据存贮和自动控制功能，能够严格按热处理规范参数进行加热。因而能确保焊缝热处理的良好效果。
热处理控温加热系统见图1所示。


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三、        施工工艺
（一）        施工程序
压力容器和管道焊缝的热处理是在完成焊接和探伤，且施工原始记录齐全、准确\经检查合格后，方能进行热处理。
焊缝热处理过程通常以下述程序组成：