Внедрение оборудования линии индукционной термообработки промежуточной частоты
Вторичная обмотка гасящего трансформатора промежуточной частоты представляет собой индукционную катушку переменного тока. Заготовка помещается в индукционную катушку переменного тока и нагревается переменным магнитным полем. Индукционная закалка и отпуск стальных труб с промежуточной частотой, производственная линия термообработки имеет множество характеристик, таких как меньшие инвестиции, быстрый эффект, низкая стоимость производства, меньшие затраты на техническое обслуживание оборудования и меньшее техническое обслуживание. Кроме того, нарушается традиционный метод термообработки, что значительно повышает эффективность производства и снижает производственные затраты.
1. Урожайность, спецификация и разнообразие
1.1 Выход и максимальная спецификация расширения трубы
Ожидается, что годовой объем производства составит более 30,000 700 тонн. Максимальный размер расширения трубы достигает XNUMX мм.
1.2 Типы и сталь
Он может работать с низкоуглеродистой сталью, среднеуглеродистой сталью и легированной сталью с содержанием сплава менее 5%. Разновидности соответствуют серии нефтяных обсадных труб, серии гидравлических стоек, серии котлов, серии трубопроводов и бесшовных труб для транспортировки жидкости.
2.Технология производства каждой рабочей области
Технологическая работа делится на зону обработки сырья, зону термообработки, зону правки, зону дефектоскопии, зону гидравлических операций и зону снятия фаски. Операция термообработки делится на 3 линии закалки и 2 линии отпуска.
Технологический процесс выглядит следующим образом:
Бесшовная труба → шлифовка → индукционный нагрев → закалка в воде → подогрев под вопросом → отпуск → калибровка → дефектоскопия → правка → давление воды → снятие фаски → проверка на хранение.
2.1 Зона обработки сырья
Разгрузка, хранение, маркировка, шлифовка и очистка стальных труб осуществляется в зоне обработки сырья. После маркировки стальные трубы поступают в зону термообработки через вращающийся рольганг. Основная цель поворотного рольганга - вращать стальную трубу вперед и предотвращать изгиб трубы после закалки.
Требования к сырью: максимальная длина 1400мм; Внешний диаметр ∅219 ~ ∅470мм; Толщина стенки 6 ~ 40 мм; Требования к прямолинейности: прямолинейность по всей длине не более 0.2%; Максимальное отклонение в пределах 1.5 мм от конца трубы не должно превышать 3.18 мм.
2.2 Зона термообработки
Производственная линия термической обработки может осуществлять закалку + отпуск, нормализацию + отпуск, нормализацию, отпуск и другие процессы, которые могут удовлетворить потребности в термической обработке различных видов стали.
2.2.1 зона закалки
Для нагрева используется индукционная катушка промежуточной частоты, а максимальная температура рассчитана на 1040 ℃. Скорость обработки 5 мм в секунду; Сталь подается вращающимся роликом, а закалка осуществляется внутренним распылением и внешним распылением. Внутренний спрей обеспечивается давлением ограничительной трубы, а внешний спрей гасится водяным баком. Параметры индукционной печи промежуточной частоты: мощность 400кВт, ток 550А.
Процесс закалки представляет собой процесс термической обработки, при котором сталь нагревают до определенной температуры выше точки AC3 или AC1, выдерживают в течение определенного времени, а затем охлаждают с соответствующей скоростью для получения мартенситной и/или бейнитной структуры.
После закалки твердость и прочность могут быть улучшены, но для оптимизации характеристик прочности и ударной вязкости их необходимо отпустить.
Температура закалки определяется в зависимости от состава, микроструктуры и различных требований к характеристикам стали. При выборе температуры закалочного нагрева заготовки в производственной практике необходимо учитывать влияние многих факторов, таких как химический состав, технические требования, размер, форма, исходная структура, промежуточно-частотное нагревательное оборудование, охлаждающая среда и т.д. правильно отрегулировать температуру нагрева. Максимальная температура нагрева промежуточной частоты 1040 ℃ может в основном удовлетворить требования к закалке всех видов стали.
Для завершения преобразования микроструктуры, растворения карбидов и гомогенизации аустенита всех деталей внутри и снаружи заготовки необходимо выдержать определенное время при температуре закалочного нагрева, а именно время выдержки [2]. В условиях индукционного нагрева средней частоты требуемая температура закалки может быть достигнута между стальной трубой и серединой индукционной катушки. При соответствующем повышении температуры закалки оставшийся ход может в основном сделать структуру однородной.
2.2.2 вернуться в зону пожара
Индукционная катушка промежуточной частоты также используется для отпуска, а максимальная температура рассчитана на 800 ℃. Использование вращающегося ролика для ввода стали; Параметры индукционной печи средней частоты: мощность 350кВт, ток 550А.
Поскольку максимальная температура рассчитана на 800 ℃, могут быть гарантированы требования к процессам высокотемпературного и низкотемпературного отпуска.
После отпуска технологические требования по ударной вязкости и пластичности могут быть достигнуты за счет снижения хрупкости, устранения или уменьшения внутренних напряжений.
2.2.3 Метод закалки водой
Внутреннее распыление и внешнее распыление используются для закалки, внутреннее распыление используется для распыления, а внутреннее распыление используется для охлаждения, а внешнее распыление используется для распыления кольца трубы высокого давления в коробчатом резервуаре, а внутреннее распыление и внешнее распыление могут обеспечить прокаливаемость. из толстостенной стальной трубы. Температура распыляемой воды должна контролироваться ниже 35 ℃, давление воды 3 МПа, расход воды 5 л/с.
В качестве закалочной среды выбирают воду с широким источником, низкой ценой и стабильным составом. Контролируя температуру воды, мартенсит можно закалить, не вызывая слишком больших напряжений закалки.
Учитывая, что прокаливаемость стенки трубы слишком толстая, вы можете добавить в воду соответствующее количество соли и щелочи, чтобы высокотемпературная заготовка, погруженная в охлаждающую среду, на стадии паровой пленки осаждала соль и щелочной кристалл и немедленно взрыв, паровая пленка будет разрушена, поверхность оксидной оболочки заготовки также подвергается струйной очистке, чтобы улучшить охлаждающую способность среды в высокотемпературной области.
2.2.4 Охлаждение циркуляционной водой
Градирня используется для охлаждения циркулирующей воды, чтобы температура воды не превышала 35℃.
2.2.5 Дефекты нагрева и контроль
Во-первых, следует обратить внимание на перегрев и пережог, чтобы избежать чрезмерной температуры нагрева, которая приведет к крупным зернам аустенита и локальному окислению или плавлению границ зерен, что приведет к ослаблению границ зерен. В тяжелых случаях после пережога характеристики сильно ухудшаются, а при закалке образуются трещины. Перегоревшая ткань не может быть восстановлена и может быть только утилизирована. Так что вам действительно нужно контролировать температуру нагрева.
Кроме того, следует обратить внимание на то, чтобы избежать обезуглероживания и окисления, чтобы обеспечить твердость поверхности, усталостную прочность и износостойкость стали после закалки.
2.3 зона выпрямления
(1) После закалки для правки можно использовать гидравлический быстродействующий шестивалковый правильный станок.
(2) Параметры процесса выпрямления. Температура выпрямления составляет нормальную температуру ~650℃. Изгиб после правки: тело трубы менее 1.5/1000 мм; Конец трубы менее 1/1000мм; Ellipticity отвечает различным требованиям доставки; На поверхности стальной трубы после правки не должно быть вмятин.
2.4 зона осмотра
(1) Принять ультразвуковой дефектоскоп и дефектоскоп магнитной утечки.
(2) Проверьте типы дефектов и элементы измерения. Виды проверяемых дефектов: продольные, поперечные и слоистые дефекты на внутренних и наружных поверхностях; Элементы измерения: наружный диаметр, толщина стенки, овальность. Геометрические размеры измерялись ультразвуковым методом.
Точность обнаружения делится на точность измерения толщины стенки и точность измерения наружного диаметра. Точность измерения толщины стенки составляет ±30 м. Точность измерения наружного диаметра требуется ±50 м.
2.5 Зона гидравлического управления
Проверка прочности бесшовных стальных труб, отверстий и других внутренних дефектов.
Гидростатические испытания проводились в соответствии со стандартами API Spec 5CT и API Spec 5L, испытательное давление составляло 35~100 МПа. Тестовая среда: эмульсия; Время удержания давления: 5~300 с; Режим наддува: насос высокого давления плюс бустерный цилиндр; Форма удержания давления: удерживающее давление волнолома или удерживающее давление цилиндра под давлением.
2.6 Зона чистовой обработки
Проверить и хранить готовую продукцию, снять фаску со стальной трубы.
2.7 Другое оборудование
Подъемно-транспортное оборудование 3 комплекта, спецификация на главный крюк 20/5т крана. В основном используется для обслуживания оборудования, подъема сырья, замены инструментов, лечения аварий, подъема материалов промежуточных труб и т. Д.
Холодный стан и стальной передаточный стол 5. Местами распределения являются сырье и передний стенд закалки, передний стенд закалки и отпуска, задний стенд отпуска, передний стенд дефектоскопии и давления воды, задний стенд давления воды.
3. Вспомогательные части и штатное расписание цеха
Электрические части управления, водоснабжение и водоотведение (в том числе система чистой воды, новая система водоснабжения для производства, система бытового противопожарного водоснабжения, система безопасного водоснабжения и т. д.), отопление, кондиционирование воздуха, вентиляция и т. д. должны быть спроектированы в соответствии с соответствующим национальным стандартам и правилам; Комплектация должна отвечать требованиям охраны окружающей среды; Безопасность и гигиена труда соответствуют требованиям соответствующих национальных законов и правил.
Приняты 4 смены и 3 обратные операции, включая производственную линию, работу вспомогательного оборудования, управленческий персонал и т. д., всему цеху требуется в общей сложности 60 человек.
4.Conclusion
Использование индукционного нагрева средней частоты для обработки бесшовных стальных труб возможно, оно имеет характеристики небольшой партии и множество спецификаций, а также имеет ценность для популяризации и применения.