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中頻感應(yīng)調(diào)質(zhì)熱處理鋼管彎曲的原因

來源:吉宇鵬
由于受到熱應(yīng)力或組織應(yīng)力的影響導(dǎo)致彎曲畸變,極大影響熱處理后探傷、螺紋加工和產(chǎn)品質(zhì)量,嚴(yán)重時(shí)造成無法使用。

1、鋼管熱處理過程中的彎曲變形控制

        目前國內(nèi)外油井管的熱處理主要采用步進(jìn)式加熱爐。鋼管長度方向上加熱溫度分布不均導(dǎo)致鋼管彎曲畸變產(chǎn)生,故可在加熱爐管料長度方向上增加測溫及控溫點(diǎn),通過多點(diǎn)控溫使得鋼管全長方向上的溫度差異≤15 ℃。另外,常規(guī)步進(jìn)式加熱爐中對鋼管的支撐點(diǎn)多為7 ~8 點(diǎn),鋼管在加熱過程中兩端易產(chǎn)生下垂。故可通過對步進(jìn)式爐中固定梁齒型和活動(dòng)梁行程的合理設(shè)計(jì),使活動(dòng)梁行程略少于固定梁齒間距。鋼管在步進(jìn)式前進(jìn)過程中,每步均從固定梁齒位邊緣高處滾落,從而使得鋼管在前進(jìn)過程中不斷旋轉(zhuǎn),結(jié)合鋼管自重進(jìn)行管端自矯直。經(jīng)試驗(yàn),鋼管每前進(jìn)一步轉(zhuǎn)動(dòng)的角度大于20°時(shí)可有效防止管端彎曲。同時(shí),可通過對固定梁間距的合理設(shè)計(jì)及鋼管在固定梁上的定位控制,使得鋼管端部距離固定梁的距離≤800mm,減少管端下垂量。采取上述措施后,鋼管在加熱過程中管端1.5m彎曲度可從5.0mm以上降低到3.0mm以下。

2、控制鋼管淬火時(shí)的彎曲度,可從以下幾個(gè)方面進(jìn)行:

        (1)采用先外噴后內(nèi)噴的分步冷卻工藝。由于鋼管的內(nèi)噴水是從鋼管的一端流向另外一端,鋼管在兩端的冷卻速度不同,從而導(dǎo)致鋼管彎曲。故可采用先進(jìn)行外噴水冷卻,使得鋼管表層首先發(fā)生組織轉(zhuǎn)變,再用內(nèi)噴水進(jìn)行冷卻的方法,避免鋼管彎曲畸變,內(nèi)噴水比外噴嘴的延時(shí)時(shí)間可采用2 ~10s。

        (2)減少鋼管在旋轉(zhuǎn)輪上的懸出端長度。通過合理的旋轉(zhuǎn)輪布局及鋼管長度控制,將鋼管端部懸出量控制在≤600 mm,可有效減小淬火時(shí)的離心力,降低鋼管管端彎曲度。

        (3)合理控制旋轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)速。

        (4)控制水淬旋轉(zhuǎn)輪中心。旋轉(zhuǎn)輪中心偏差對鋼管淬火時(shí)彎曲度有較大影響。經(jīng)研究,旋轉(zhuǎn)輪中心極差應(yīng)控制在0 ~5 mm。

        (5)控制內(nèi)外噴水量及均勻性。油井管淬火冷卻采用外表面層流冷卻加內(nèi)軸向噴射方式時(shí),外噴水量大小及均勻性、內(nèi)噴水量大小及內(nèi)噴嘴的對中度也是鋼管水淬時(shí)彎曲度的重要影響因素。

3、在鋼管熱處理過程中應(yīng)注意以下幾點(diǎn):

        (1)爐膛溫度均勻性、鋼管轉(zhuǎn)動(dòng)頻率、爐內(nèi)懸出端長度對鋼管加熱時(shí)的彎曲度控制有重要影響。

        (2)內(nèi)外表面分步冷卻、鋼管懸出端長度、旋轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)速、旋轉(zhuǎn)輪中心和內(nèi)外噴水量對鋼管冷卻時(shí)彎曲度控制有重要影響。

        (3)優(yōu)化矯直輥角度匹配、撓度和壓力設(shè)置,可有效控制管料管體部位直度。 http://jyp.jiareshebei.cn/cangjian/604.html轉(zhuǎn)載請保留出處.

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