具体实施方式

为使本申请的技术方案及其优点更加清楚，下面将结合附图对本申请的技术方案作进一步清楚、完整的详细描述，可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅是本申请的部分实施例，其仅用于解释本申请，而非对本申请的限定。需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本申请相关的部分，其他相关部分可参考通常设计，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的技术特征可以相互组合以得到新的实施例。

此外，除非另有定义，本申请描述中所使用的技术术语或者科学术语应当为本申请所属领域内一般技术人员所理解的通常含义。本申请描述中所使用的“上”、“下”、“左”、“右”、“中心”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等表示方位的词语仅用以表示相对的方向或者位置关系，而非暗示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，当被描述对象的绝对位置发生改变后，其相对位置关系也可能发生相应的改变，因此不能理解为对本申请的限制。本申请描述中所使用的“第一”、“第二”、“第三”以及类似用语，仅用于描述目的，用以区分不同的组成部分，而不能够将其理解为指示或暗示相对重要性。本申请描述中所使用的“一个”、“一”或者“该”等类似词语，不应理解为对数量的绝对限制，而应理解为存在至少一个。本申请描述中所使用的“包括”或者“包含”等类似词语意指出现在该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。

此外，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，在本申请的描述中使用的“安装”、“相连”、“连接”等类似词语应做广义理解，例如，连接可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，领域内技术人员可根据具体情况理解其在本申请中的具体含义。

下面结合附图1至图6对本申请做进一步详细说明。

一方面提供一种局部加热及水射流降低焊缝全场残余应力的方法，包括：

在焊接连接体1外侧划定外部加热区域，内侧划定内部射流喷射区域；其中，外部加热区域、内部射流喷射区域覆盖焊接连接体1上的焊缝；

对外部加热区域进行加热，加热至热处理温度T，以对焊接连接体1上的焊缝区域进行局部热处理；

以预定压力P的水射流流体对内部射流喷射区域进行喷射，以对焊接连接体1上的焊缝区域进行射流喷丸处理。

对于上述实施例公开的局部加热及水射流降低焊缝全场残余应力的方法，领域内技术人员可以理解的是，其对焊接连接体1外部的外部加热区域进行加热，以对焊接连接体1的焊缝区域进行局部热处理，以及，以预定压力P的流体对焊接连接体1内部的内部射流喷射区域进行喷射，对焊接连接体1上的焊缝区域进行射流喷丸处理，即以局部热处理、射流喷丸处理相耦合的形式实现对焊接连接体1焊缝区域残余应力处理，基于该种方式可有效消除焊缝区域产生的残余应力。

对于上述实施例公开的局部加热及水射流降低焊缝全场残余应力的方法，领域内技术人员还可以理解的是，其中对外部加热区域进行加热，加热至热处理温度T，热处理温度T的具体数值可由相关技术人员在应用本申请公开的技术方案时，根据已有的经验或规范进行确定。

对于上述实施例公开的局部加热及水射流降低焊缝全场残余应力的方法，领域内技术人员还可以理解的是，其可应用于对各塔器筒体间焊缝区域产生的残余应力进行处理，在应用于于对各塔器筒体间焊缝区域产生残余应力的处理时，其中的焊接连接体1由塔器筒体焊接对接形成，可有效消除塔器筒体间焊缝区域产生的残余应力。

对于上述实施例公开的局部加热及水射流降低焊缝全场残余应力的方法，领域内技术人员还可以理解的是，其中以预定压力P的流体对内部射流喷射区域进行喷射，具体可以是预定压力P的水流对内部射流喷射区域进行喷射。

在一些可选的实施例中，上述的局部加热及水射流降低焊缝全场残余应力的方法中，所述外部加热区域以焊接连接体1上焊缝两侧向外偏置300mm以上得到，以保证对焊接连接体1上焊缝区域的有效覆盖，保证对焊接连接体1焊缝区域残余应力的消除效果。

在一些可选的实施例中，上述的局部加热及水射流降低焊缝全场残余应力的方法中，焊接连接体1为筒体焊接对接时，所述内部射流喷射区域在焊接连接体1焊缝宽度方向上的尺寸其中，

W为外部加热区域在焊接连接体1焊缝宽度方向的尺寸；

R为焊接连接筒体的径向尺寸；

t为焊接连接筒体的当量厚度。

对于上述实施例公开的局部加热及水射流降低焊缝全场残余应力的方法，领域内技术人员可以理解的是，其在焊接连接体1为筒体焊接对接时，设计内部射流喷射区域在焊接连接体1焊缝宽度方向上的尺寸可保证对焊接连接体1上焊缝区域的有效覆盖，以将外部加热区域涵盖在内，以此可保证对焊接连接体1焊缝区域残余应力的消除效果。

在一些可选的实施例中，上述的局部加热及水射流降低焊缝全场残余应力的方法中，还包括：

在外部加热区域沿焊接连接体1焊缝宽度方向划分多个加热带，其中：

一个加热带覆盖焊接连接体1上的焊缝，该加热带为第一加热带；

位于第一加热带外侧的两个加热带为第二加热带；

位于两个第二加热带外侧的两个加热带为第三加热带；

位于两个第三加热带外侧的两个加热带为第四加热带；

所述对外部加热区域进行加热，加热至热处理温度T，具体为：

对第一加热带进行加热，加热至T-5℃；

对两个第二加热带进行加热，加热至T℃；

对两个第三加热带进行加热，加热至T+2℃；

对两个第四加热带进行加热，加热至T+5℃。

对于上述实施例公开的局部加热及水射流降低焊缝全场残余应力的方法，领域内技术人员可以理解的是，其中对外部加热区域进行加热，加热至热处理温度T，所说的加热至热处理温度T并非指对外部加热区域绝对加热至热处理温度T，而是指将外部加热区域大致加热至热处理温度T，具体数值靠近T。

对于上述实施例公开的局部加热及水射流降低焊缝全场残余应力的方法，领域内技术人员还可以理解的是，在焊接连接体1外部区域过大的情形下，对所述对外部加热区域进行加热时，很难保证对外部加热区域加热的均匀性，不利于对焊接连接体1上焊缝区域残余应力的有效消除，上述实施例中，设计将外部加热区域沿焊接连接体1焊缝宽度方向划分多个加热带，在对所述对外部加热区域进行加热时，各个加热带独立进行加热，可在一定程度上避免对外部加热区域加热的不均匀性，不会出现严重的中部部位温度高，边缘部位温度低的情形，保证对焊接连接体1上焊缝区域残余应力的有效消除。

对于上述实施例公开的局部加热及水射流降低焊缝全场残余应力的方法，领域内技术人员还可以理解的是，其设计在对外部加热区域进行加热时，为同步对第一加热带进行加热至T-5℃，对两个第二加热带进行加热至T℃，对两个第三加热带进行加热至T+2℃，对两个第四加热带进行加热至T+5℃，基于此，可保证在对外部加热区域进行加热时，外部加热区域各处的温差大致不会超过10℃，以此能够降低局部热处理温度引起的二次热应力，保证对焊接连接体1焊缝区域残余应力的充分消除。

对于上述实施例公开的局部加热及水射流降低焊缝全场残余应力的方法，领域内技术人员还可以理解的是，其设计在对外部加热区域进行加热时，为同步对第一加热带进行加热至T-5℃，对两个第二加热带进行加热至T℃，对两个第三加热带进行加热至T+2℃，对两个第四加热带进行加热至T+5℃，其中的5℃、2℃可以为其他值，具体数值可由相关技术人员在应用本申请公开的技术方案时，根据具体实际进行选取。

在一些可选的实施例中，上述的局部加热及水射流降低焊缝全场残余应力的方法中，各个加热带在焊接连接体1焊缝宽度方向上的尺寸为100mm；

各个加热带在焊接连接体1焊缝宽度方向上的间隔为20mm。

在一些可选的实施例中，上述的局部加热及水射流降低焊缝全场残余应力的方法中，还包括：

在焊接连接体1外侧构建外部保温区域，外部保温区域覆盖外部加热区域，以保证对连接体1焊缝区域局部热处理的效果，以及，可在对所述对外部加热区域进行加热时，促使外部加热区域各处温度均匀。

在一些可选的实施例中，上述的局部加热及水射流降低焊缝全场残余应力的方法中，外部保温区域在焊接连接体1焊缝宽度方向上的尺寸为1000mm。

在一些可选的实施例中，上述的局部加热及水射流降低焊缝全场残余应力的方法中，所述以预定压力P的流体对内部射流喷射区域进行喷射，具体为：

在焊接连接体1外侧自远离其上焊缝的部位逐渐向靠近其上焊缝的部位，以预定压力P的流体对内部射流喷射区域进行喷射。

对于上述实施例公开的局部加热及水射流降低焊缝全场残余应力的方法，领域内技术人员可以理解的是，其设计在以预定压力P的流体对内部射流喷射区域进行喷射时，按照自远离焊缝的部位逐渐向靠近焊缝的部位进行，以该种方式对内部射流喷射区域进行喷射，可保证焊接连接体1在射流喷丸处理后焊缝底部具有足够大的压应力。

在一些可选的实施例中，上述的局部加热及水射流降低焊缝全场残余应力的方法中，P＝0.6-0.8σ；

其中，

σ为焊接连接体1材料的当量屈服强度。

对于上述实施例公开的局部加热及水射流降低焊缝全场残余应力的方法，领域内技术人员可以理解的是，其设计以0.6-0.8σ压力的流体对内部射流喷射区域进行喷射，可避免使焊接连接体1内侧产生裂纹。

另一方面提供一种局部加热及水射流降低焊缝全场残余应力的结构，包括：

多个加热片2，每个加热片2对应连接在焊接连接体1上的一个加热带上，以能够对焊接连接体1上的外部加热区域进行加热，将外部加热区域加热至热处理温度T；

保温棉3，连接在焊接连接体1上，覆盖外部保温区域；

喷嘴4，在焊接连接1内侧设置，以能够向焊接连接体1上的内部射流喷射区域喷射预定压力P的流体。

在一些可选的实施例中，上述的局部加热及水射流降低焊缝全场残余应力的结构中，H＝5b，其中，

H为喷嘴4到焊接连接体1内侧的距离；

b为喷嘴4的直径。

对于上述实施例公开的局部加热及水射流降低焊缝全场残余应力的结构，领域内技术人员可以理解的是，其设计喷嘴4到焊接连接体1内侧的距离为喷嘴4直径的5倍，以此可保证喷嘴4向焊接连接体1内侧内部射流喷射区域进行喷射时，单次作用面积较大，保证射流喷丸对焊接连接体1焊缝区域残余应力调控效果，而不使焊接连接体1内侧萌生裂纹。

对于上述实施例公开的局部加热及水射流降低焊缝全场残余应力的方法及其结构，领域内技术人员可以理解的是，其中所说的焊接连接体1内侧、外侧，可以以焊接连接体1上焊缝的内外侧进行区分。

对于上述实施例公开的局部加热及水射流降低焊缝全场残余应力的结构，领域内技术人员可以理解的是，其用以实现上述实施例公开的局部加热及水射流降低焊缝全场残余应力的方法，其所能够取得的技术效果可参考局部加热及水射流降低焊缝全场残余应力的方法相关部分的技术效果，在此不再赘述。

在一个具体的实施例中，100mm厚2205双相不锈钢制作的内径为1m的筒体焊接对接形成焊接连接体1，采用的当前的局部热处理方法对其焊缝区域产生的残余应力进行处理的效果、采用本申请公开的局部加热及水射流降低焊缝全场残余应力的方法及其结构对其焊缝区域产生的残余应力进行处理的效果的对比，如图4-6所示。

由图4知，现有局部热处理方法处理的沿壁厚方向残余应力分布极不均匀，从内壁至外壁，环向应力由400MPa左右拉应力向-200MPa压应力变化，轴向应力由-90MPa左右压应力向400MPa左右拉应力变化，现有局部热处理方法无法降低沿壁厚方向的全场残余应力。单纯水射流喷射处理无法降低全场残余应力，仅能降低表层及浅表层残余应力。而采用本申请方法后，沿壁厚方向的全场残余应力都得到了降低，环向应力维持在100MPa以下，轴向应力维持在130MPa以下。

由图5可知，现有局部热处理方法后的内壁残余应力仍为较高的拉应力，而经本申请方法后，内壁残余应力降低为压应力。

由图6可知，采用现有局部热处理方法沿轴向的温度分布极不均匀，呈现中间高两边低的分布规律，而本申请方法的轴向温度均匀性大大提高，加热区域最大温差小于50℃。

说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对于上述实施例公开的装置，由于其与上述实施例公开的方法相对应，描述的较为简单，具体相关之处可参见方法部分说明即可，其技术效果也可参考方法部分的技术效果，在此不再赘述。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，领域内技术人员应该理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式，在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。