一种内壁加热装置及使用该装置的热处理方法，它涉及一种内壁加热装置及热处理方法。本发明为了解决现有热处理方法存在无法保证焊接后的内部残余应力充分释放，材料组织无法转变完全，进而导致无法获得预期的材料性能的问题。本发明的多个加热棒芯以环形阵列的方式插装在座体上，电阻丝内嵌在陶瓷片绝缘层内，导热层套装在陶瓷片绝缘层的外部，电源接头与电阻丝的一端连接。本发明采用内外同步加热的方式以进行焊后热处理，外壁采用中频感应加热的方式作为主加热热源进行热处理工作，内壁采用根据产品结构尺寸特制大功率电阻丝加热器的方式通过热辐射方案进行内壁辅助加热的方法进行去应力热处理。本发明用于高主阀大厚壁异径管口焊后热处理。