[发明专利]大型厚壁工件动态焊接加热装置

说明书

技术领域

本发明涉及焊接加工研究领域中的一种加热装置，特别是涉及一种大型厚壁工件动态焊接加热装置。

背景技术

在工件内壁堆焊材料，尤其是异种金属堆焊时，如在工件内壁堆焊耐腐蚀层材料，需要将工件加热到预定的温度区间，才能进行堆焊，然而，为了保证堆焊层质量，在整个堆焊过程中，工作的温度都需要保持在该区间内。其中，对于厚度在160mm～230mm范围间、球面半径R2500mm的大型厚壁工件，现有的加热装置或方法难以长时间将该工件保持在较窄的温度区间。

现有的加热大型厚壁工件的技术方案一般采用直接加热方式，即在大型厚壁工件的外壁成排均匀布置多个火炬，火炬点燃后，直接对大型厚壁工件进行加热。这种加热方式存在以下缺点：1）单个火炬加热为定点加热，局部容易出现过热现场，温度均匀性较差；2）加热时火焰外露，焊接作业环境较差，且存在安全隐患；3）单个火炬加热时，温度调节只能采用人工调节每个火炬气体输出流量的方式，难度极大，控温精准度差。

还有一种加热大型厚壁工件的技术方案，通过电加热方式对大型厚壁工件加热，其具体加热方式如下：在大型厚壁工件外壁安装与外壁形状相近或相似的加热体，通电后，发热体开始工作，并将热量传递到大型厚壁工件上。这种加热方式存在以下缺点： 1）发热体需要与大型厚壁工件贴合，两者间的贴合间隙的均匀性直接影响加热效果；2）大型厚壁工件与发热体的相对位置固定，温度均匀性控制较差；3）局部区域的发热体容易出现短路等情况而导致大型厚壁工件难以整体保持在所需的温度区间；4）加热时的输出电压为220V，其存在安全隐患。

发明内容

本发明的目的，在于提供一种大型厚壁工件动态焊接加热装置。

本发明解决其技术问题的解决方案是：一种大型厚壁工件动态焊接加热装置，其包括加热炉，所述加热炉内设有一个上端敞口的圆柱状的腔体，所述腔体的内侧壁安装有侧壁保温层，腔体的内底壁上还安装有底部保温层，底部保温层的上端面安装有若干台燃烧器，所述燃烧器沿圆周切线方向均匀布置在腔体内，每个燃烧器上均设有一个燃烧器出口，所述燃烧器出口均沿圆周切线顺时针分布或均沿圆周切线逆时针分布。

作为上述技术方案的进一步改进，所述加热炉的下方还设有变位机，加热炉安装在变位机的工作台上，加热炉与变位机连接处设置无级旋转的接头，所述接头通过管道与燃烧器的燃料进口连通。

作为上述技术方案的进一步改进，所述加热炉的上端面还布置有若干个可调节的支撑架，所述支撑架沿腔体的敞口端的圆周均匀分布。 

作为上述技术方案的进一步改进，所述支撑架的数量为8个。

作为上述技术方案的进一步改进，所述底部保温层为耐高温纤维保温棉层，所述侧壁保温层为耐高温纤维保温棉层。

作为上述技术方案的进一步改进，所述燃烧器的数量为2台。

本发明的有益效果是：本发明通过在加热炉的腔体内安装若干个燃烧器，将大型厚壁工件安装在加热炉上后，启动燃烧器，从燃烧器出口喷出来的热量在高速气流的推动下沿圆周方向循环并充分混合后沿着腔体上升，带有热量的气流与大型厚壁工件充分接触并对其进行加热，使大型厚壁工件表面温度均匀，加热炉内的底部保温层和侧壁保温层主要起保温作用，防止热量外泄。

本发明适用于各种大型厚壁工件的加热中。

附图说明

下面结合附图及实例对本发明作进一步的说明。

图1是本发明的剖视图；

图2是本发明工作时的结构示意图；

图3是本发明中的加热炉的俯视图。

具体实施方式

下面结合附图，详细说明本发明在加热大型厚壁工件中的应用。

参照图1～图3，一种大型厚壁工件动态焊接加热装置，其包括加热炉2，所述加热炉2内设有一个上端敞口的圆柱状的腔体，腔体的内侧壁安装有侧壁保温层6，腔体的内底壁上还安装有底部保温层7，侧壁保温层6和底部保温层7通过螺钉固定在腔体内，底部保温层7的上端面安装有若干台燃烧器3，所述燃烧器3沿圆周切线方向均匀布置在腔体内，每个燃烧器3上均设有一个燃烧器出口5，所述燃烧器出口5均沿圆周切线顺时针分布或均沿圆周切线逆时针分布，在本发明中，该燃烧器3优选为一体化高速燃烧器，其主要的燃料为天然气，该燃烧器3 内还安装有温度感应器、自动加热调节系统以及温度调节系统等，能保证在加热过程中，燃烧器3能自动调节。