一种锅炉膜式水冷壁局部焊后热处理的柔性加热装置的制作方法

本发明涉及热处理技术领域，尤其涉及一种锅炉膜式水冷壁局部焊后热处理的柔性加热装置。

背景技术：

水冷壁是锅炉的主要受热部分，它由数排钢管组成，分布于锅炉炉膛的四周。它的内部为流动的水或蒸汽，外界接受锅炉炉膛的火焰的热量。主要吸收炉膛中高温燃烧产物的辐射热量，工质在其中作上升运动，受热蒸发。水冷壁最初设计时，目的并不是受热，而是为了冷却炉膛使之不受高温破坏。后来，由于其良好的热交换功能，逐渐取代汽包成为锅炉主要受热部分。敷设在锅炉炉膛内壁、由许多并联管子组成的蒸发受热面。水冷壁的作用是吸收炉膛中高温火焰或烟气的辐射热量,在管内产生蒸汽或热水，并降低炉墙温度，保护炉墙。在大容量锅炉中，炉内火焰温度很高，热辐射的强度很大。锅炉中有40～50%甚至更多的热量由水冷壁所吸收。除少数小容量锅炉外，现代的水管锅炉均以水冷壁作为锅炉中最主要的蒸发受热面。

由于水冷壁是由多个钢管以及之间的鳍片焊接组成，且传统的钢管以及鳍片一般采用镍基高温合金或耐热钢材料制成，焊接后的接头部位硬度高、残余应力高，脆性大，如果不进行焊后热处理，运行中很容易导致水冷壁开裂，现有的进行水冷壁局部焊后热处理的方式一般通过通过加热丝进行热传导的方式进行热量传递或在焊接的位置放置加热器进行热处理，但热传递的方式温度传递不均匀，不能保证焊接的位置均能得到充分的热处理，而且水冷壁的表面不均匀，加热器不能很好贴紧水冷壁的焊接位置的内壁，存在热处理的死角。

技术实现要素：

本发明的目的是为了解决背景技术中的问题，而提出的一种锅炉膜式水冷壁局部焊后热处理的柔性加热装置。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种锅炉膜式水冷壁局部焊后热处理的柔性加热装置，包括基板和位于基板一侧的水冷壁组件，所述基板的一侧侧壁上固定有位于水冷壁组件一侧的固定板，所述固定板靠近水冷壁组件的一侧固定有连杆三，所述连杆三的端部固定有电动机，所述电动机的驱动端固定有圆盘，所述圆盘的一侧侧壁上转动连接有偏离圆盘圆心的转杆，所述固定板靠近水冷壁组件的一侧开设有t型槽，所述t型槽内滑动有端部呈t型设置的滑板，所述转杆远离圆盘的一端与滑板的中部转动连接，所述滑板远离圆盘的一侧固定有预加热机构，所述预加热机构包括包括多段且连续的加热管，所述加热管之间留有间隙，所述加热管内固定有聚集框，所述聚集框远离加热管的一端中部固定有风扇，所述风扇的驱动端朝向加热管设置，所述滑板位于t型槽内的一端安装有多个滚轮，所述基板上设有加热机构。

优选地，所述基板与水冷壁组件之间设有连接机构，所述加热机构包括包括固定在基板外壁上的伸缩杆一，所述伸缩杆一的驱动端竖直向上固定有水平设置的伸缩杆二，所述伸缩杆二的驱动端固定有电子枪，所述电子枪的输出端垂直水冷壁组件设置，所述电子枪靠近水冷壁组件的一侧固定有两个对称设置的出气管，所述电子枪远离水冷壁组件的一侧固定有氮气罐，所述氮气罐的输出端连接有三通，所述三通的两端分别与两个出气管的端部连接，所述电子枪与水冷壁组件之间依次设有扩束镜和折射镜，所述扩束镜和折射镜的两端固定有出气管的外壁上。

优选地，所述连接机构包括与两个基板外壁对称转动连接的夹持板，所述基板上开设有两个插口，两个所述插口之间共同插设有u型杆，所述u型杆的两端分别与其中一个夹持板的外壁上相接触，所述基板远离夹持板的一侧固定有伸缩杆三，所述伸缩杆三的驱动端与u型杆的内壁固定连接。

优选地，每个所述夹持板的外壁与基板之间均固定有复位弹簧。

优选地，所述加热机构包括套设在水冷壁组件外侧的铜管线圈，所述基板远离水冷壁组件的一侧固定有连接杆，所述连接杆的端部固定有电机，所述电机的驱动端固定有连杆一，所述连杆一的端部转动连接有连杆二，所述基板的端部固定有连接板，所述连接板的外壁上开设有t型槽，所述t型槽内滑动有t型块，所述连杆二远离连杆一的一端与t型块转动连接，所述t型块与水冷壁组件之间固定有固定杆，所述铜管线圈的外壁上设有冷却机构。

优选地，所述冷却机构包括与外部水源连接的水泵，所述水泵的输出端固定有多段且连续的冷却管，所述冷却管固定在铜管线圈的外壁上。

与现有的技术相比，本锅炉膜式水冷壁局部焊后热处理的柔性加热装置的优点在于：

1、风扇鼓动气流与加热管接触，加热管对气流进行加热，气流加热后与水冷壁组件接触，通过水冷壁组件进行预热，减少后续加热后所消耗的能量，同时滑板左右移动实现加热管和风扇的左右移动，实现对水冷壁组件横向多个位置的预加热；

2、设置电子枪，电子枪发出的光束通过扩束镜扩散后形成较大的光束面积，再通过折射镜折射后投射在水冷壁组件的外壁上，通过电子书对焊接位置进行加热，进行焊接后的热处理，同时光束无死角，保证热处理的广度和深度；

3、设置铜管线圈，水冷壁组件位于铜管线圈之间，铜管线圈内通入交流电后内部产生极性瞬间变化的强磁束，水冷壁组件在铜管线圈内进行移动，磁束贯通整个水冷壁组件，水冷壁组件的内部与加热电流相反的方向，由于水冷壁组件内存在着电阻，所以会产生很多的焦耳热，进而通过水冷壁组件自身温度的升高，对焊接的位置进行热处理；

综上所述，本发明通过电子枪发出的光束照射在水冷壁组件上以及电子枪的移动实现对水冷壁组件的全面加热，对焊接位置进行无死角的热处理工作；通过铜管线圈在水冷壁组件外侧的移动并在铜管线圈内通入电流，在水冷壁组件内形成涡流进行内阻生热，对焊接位置进行热处理。

附图说明

图1为本发明提出的一种锅炉膜式水冷壁局部焊后热处理的柔性加热装置实施例一的结构示意图；

图2为本发明提出的一种锅炉膜式水冷壁局部焊后热处理的柔性加热装置实施例一种基板的侧视图；

图3为本发明提出的一种锅炉膜式水冷壁局部焊后热处理的柔性加热装置实施例二的结构示意图；

图4为本发明提出的一种锅炉膜式水冷壁局部焊后热处理的柔性加热装置中加热管的俯视图；

图5为本发明提出的一种锅炉膜式水冷壁局部焊后热处理的柔性加热装置中滑板与固定板连接处的侧视图。

图中：1基板、2伸缩杆一、3伸缩杆二、4电子枪、5氮气罐、6三通、7出气管、8折射镜、9扩束镜、10水冷壁组件、11夹持板、12伸缩杆三、13复位弹簧、14u型杆、15连接杆、16电机、17连杆一、18连杆二、19连接板、20t型块、21固定杆、22铜管线圈、23冷却管、24水泵、25插口、26滑板、27连杆三、28圆盘、29转杆、30风扇、31加热管、32聚集框、33t型槽、34滚轮、35固定板。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

实施例一

参照图1-2，一种锅炉膜式水冷壁局部焊后热处理的柔性加热装置，包括基板1和位于基板1一侧的水冷壁组件10，基板1的一侧侧壁上固定有位于水冷壁组件10一侧的固定板35，固定板35靠近水冷壁组件10的一侧固定有连杆三27，连杆三27的端部固定有电动机，电动机的驱动端固定有圆盘28，圆盘28的一侧侧壁上转动连接有偏离圆盘28圆心的转杆29，固定板35靠近水冷壁组件10的一侧开设有t型槽33，t型槽33内滑动有端部呈t型设置的滑板26，启动电动机，通过电动机带动圆盘28进行转动，随着圆盘28的转动转杆29的端部随着圆盘28做圆周运动，转杆29的另一端做左右的往复运动，拉动滑板26在t型槽33内进行左右移动。

转杆29远离圆盘28的一端与滑板26的中部转动连接，滑板26远离圆盘28的一侧固定有预加热机构，预加热机构包括包括多段且连续的加热管31，加热管31之间留有间隙，设置间隙便于气流的导出工作，加热管31内固定有聚集框32，聚集框32远离加热管31的一端中部固定有风扇30，设置聚集框32对风扇30鼓动气流的集中，风扇30的驱动端朝向加热管31设置，加热管31与外部电源连接进行加热工作，风扇30鼓动气流与加热管31接触，加热管31对气流进行加热，气流加热后与水冷壁组件10接触，通过水冷壁组件10进行预热，减少后续加热后所消耗的能量，同时滑板26左右移动实现加热管31和风扇30的左右移动，实现对水冷壁组件10横向多个位置的预加热，滑板26位于t型槽33内的一端安装有多个滚轮34，设置滚轮34的滚动便于滑板26在t型槽33内滑动，基板1上设有加热机构。

基板1与水冷壁组件10之间设有连接机构，连接机构包括与两个基板1外壁对称转动连接的夹持板11，每个夹持板11的外壁与基板1之间均固定有复位弹簧13，在复位弹簧13完全展开时，两个夹持板11相互远离，基板1上开设有两个插口25，两个插口25之间共同插设有u型杆14，设置插口25便于u型杆14的端部进行活动，u型杆14的两端分别与其中一个夹持板11的外壁上相接触，基板1远离夹持板11的一侧固定有伸缩杆三12，伸缩杆三12的驱动端与u型杆14的内壁固定连接，将水冷壁组件10的端部放在两个夹持板11之间，进一步地，夹持板11均呈弧形，更加贴合水冷壁组件10上的钢管，通过伸缩杆三12驱动的收缩带动u型杆14内移，u型杆14的两端与夹持板11的外壁接触，挤压夹持板11往内侧转动与钢管的外壁抵紧，完成水冷壁组件10的夹紧。

加热机构包括包括固定在基板1外壁上的伸缩杆一2，伸缩杆一2的驱动端竖直向上固定有水平设置的伸缩杆二3，伸缩杆二3的驱动端固定有电子枪4，电子枪4又称电子束发生器，电子枪4主要由阴极、聚束极、阳极、电磁透镜和偏转线圈等部分组成，阳极接地，阴极接负高位，聚焦束通常和阴极同电位，阴极和阳极之间形成加速电场。由阴极发射的电子，在加速电场作用下加速到很高速度，使电子束按一定的方向射向被加热物体，电子枪4的输出端垂直水冷壁组件10设置，电子枪4靠近水冷壁组件10的一侧固定有两个对称设置的出气管7，电子枪4远离水冷壁组件10的一侧固定有氮气罐5，氮气罐5的输出端连接有三通6，三通6的两端分别与两个出气管7的端部连接，电子枪4与水冷壁组件10之间依次设有扩束镜9和折射镜8，扩束镜9和折射镜8的两端固定有出气管7的外壁上，电子枪4发出的光束通过扩束镜9扩散后形成较大的光束面积，再通过折射镜8折射后投射在水冷壁组件10的外壁上进行焊接位置的热处理，通过控制电子枪4的电流值ie，可以方便而迅速地改变加热功率，进而改变加热的温度，通过电子束的照射进行热处理，避免了热处理死角，在进行热处理的同时，打开氮气罐5的阀门，氮气通过三通6流向两个出气管7内后喷出至热处理位置，避免了进行热处理的位置发生氧化，保证热处理的稳定，同时，通过伸缩杆一2进行加热机构的上下移动，通过伸缩杆二3进行水平移动，实现可对水冷壁组件10的任何位置的热处理工作。

实施例二

参照图3，一种锅炉膜式水冷壁局部焊后热处理的柔性加热装置，包括基板1和位于基板1一侧的水冷壁组件10，基板1上设有加热机构。

加热机构包括套设在水冷壁组件10外侧的铜管线圈22，铜管线圈22内通入交流电，水冷壁组件10位于铜管线圈22之间，铜管线圈22内通入交流电后内部产生极性瞬间变化的强磁束，将金属等被加热物体放置在线圈内，磁束就会贯通整个被加热物体，在被加热物体的内部与加热电流相反的方向，便会产生相对应的很大涡电流，由于被加热物体内存在着电阻，所以会产生很多的焦耳热，使物体自身的温度迅速上升，进而通过水冷壁组件10自身温度的升高，对焊接的位置进行热处理。

基板1远离水冷壁组件10的一侧固定有连接杆15，连接杆15的端部固定有电机16，电机16的驱动端固定有连杆一17，连杆一17的端部转动连接有连杆二18，基板1的端部固定有连接板19，连接板19的外壁上开设有t型槽，t型槽内滑动有t型块20，连杆二18远离连杆一17的一端与t型块20转动连接，t型块20与水冷壁组件10之间固定有固定杆21，通过电机16驱动端的转动带动连杆一17的一端做圆周运动，连杆一17的另一端带动连杆二18做来回的运动，拉动t型块20在t型槽内进行来回的滑动，通过固定杆21即可拉动铜管线圈22进行来回移动，实现对水冷壁组件10的全面热处理，避免了热处理的死角。

铜管线圈22的外壁上设有冷却机构，冷却机构包括与外部水源连接的水泵24，水泵24的输出端固定有多段且连续的冷却管23，冷却管23固定在铜管线圈22的外壁上，通过水泵24将外部水源泵入至冷却管23内，通过水源在冷却管23内的流动对铜管线圈22进行散热，避免加热的工件的温度传递至铜管线圈22造成其温度升高，影响其正常工作。

进一步说明，上述固定连接，除非另有明确的规定和限定，否则应做广义理解，例如，可以是焊接，也可以是胶合，或者一体成型设置等本领域技术人员熟知的惯用手段。

本发明通过电子枪4发出的光束照射在水冷壁组件10上以及电子枪4的移动实现对水冷壁组件10的全面加热，对焊接位置进行无死角的热处理工作；通过铜管线圈22在水冷壁组件10外侧的移动并在铜管线圈22内通入电流，在水冷壁组件10内形成涡流进行内阻生热，对焊接位置进行热处理。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

尽管本文较多地使用了基板1、伸缩杆一2、伸缩杆二3、电子枪4、氮气罐5、三通6、出气管7、折射镜8、扩束镜9、水冷壁组件10、夹持板11、伸缩杆三12、复位弹簧13、u型杆14、连接杆15、电机16、连杆一17、连杆二18、连接板19、t型块20、固定杆21、铜管线圈22、冷却管23、水泵24、插口25等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。