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2000年以来の誘導加熱

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中間周波数誘導熱処理生産ラインの設計方法は?

中間周波高周波熱処理ライン設備紹介

中間周波数クエンチ トランスの XNUMX 次コイルは、AC 誘導コイルです。 ワークピースは AC 誘導コイル内に配置され、交流磁場によって加熱されます。 中間周波数誘導鋼管の焼入れと焼き戻し、熱処理生産ラインには、投資が少なく、効果が速く、生産コストが低く、設備のメンテナンスコストが少なく、メンテナンスが少ないなど、多くの特徴があります。 さらに、従来の熱処理方法が壊れているため、生産効率が大幅に向上し、生産コストが削減されます。

中周波誘導鍛造炉

1.収量・規格・品種

1.1 拡管の出力と最大仕様

年間生産量は 30,000 トンを超える見込みです。 拡管の最大サイズは700mmに達します。

1.2 種類と鋼材

低炭素鋼、中炭素鋼、合金含有量5%未満の合金鋼に対応できます。 種類は石油ケーシングシリーズ、油圧支柱シリーズ、ボイラーシリーズ、パイプラインシリーズ、流体輸送用シームレスパイプに対応しています。

2.各事業領域の生産技術

加工作業は、素材エリア、熱処理エリア、矯正エリア、探傷エリア、油圧作業エリア、面取り作業エリアに分かれています。 熱処理工程は、3つの焼入れラインと2つの焼戻しラインに分かれています。

技術的なプロセスは次のとおりです。

継目無管 → 研削 → 高周波加熱 → 水焼入れ → 疑似加熱 → 焼き戻し → サイジング → 探傷 → 矯正 → 水圧 → 面取り → 保管チェック。

2.1 原料事業エリア

原料作業エリアでは、鋼管の荷卸し、保管、マーキング、研磨、洗浄を行います。 マーキング後、鋼管は回転ローラーテーブルを通って熱処理操作エリアに入ります。 ロータリーロールテーブルの主な目的は、鋼管を前方に回転させ、焼入れ後にパイプが曲がるのを防ぐことです。

原材料の要件:最大長は1400mmです。 外径∅219~∅470mm; 壁の厚さ 6 ~ 40 mm; 真直度の要件: 全長の真直度は 0.2% を超えてはなりません。 パイプ端から 1.5mm 以内の最大偏差は 3.18mm を超えてはなりません。

2.2 熱処理ゾーン

熱処理生産ラインは、焼入れ+焼き戻し、焼きならし+焼き戻し、焼きならし、焼き戻し、およびさまざまな種類の鋼の熱処理ニーズを満たすことができるその他のプロセスを実現できます。

2.2.1 焼入れエリア

加熱には中間周波誘導コイルを使用し、最高温度は1040℃に設計されています。 処理速度は毎秒5mm。 鋼は回転ローラーによって供給され、焼入れは内部スプレーと外部スプレーによって処理されます。 内部スプレーは制限パイプの圧力によって供給され、外部スプレーは水槽のスプレーによってクエンチされます。 中周波誘導炉パラメータ: 電力 400kW、電流 550A。

焼入れプロセスは、鋼をAC3またはAC1ポイント以上の特定の温度に加熱し、一定時間保持した後、適切な速度で冷却してマルテンサイトおよび/またはベイナイト組織を得る熱処理プロセスです。

焼入れ後、硬度と強度を向上させることができますが、強度と靭性の性能を最適化するには焼き戻しが必要です。

焼入れ温度は、鋼の組成、微細構造、およびさまざまな性能要件に応じて決定されます。 生産現場でワークピースの焼入れ加熱温度を選択する際には、化学組成、技術要件、サイズ、形状、元の構造、中間周波数加熱装置、冷却媒体などの多くの要因の影響を考慮する必要があります。加熱温度を適切に調整します。 1040℃の最大中間周波数加熱温度は、基本的にすべての種類の鋼の焼入れ要件を満たすことができます。

ワークの内外すべての組織変態、炭化物溶解、オーステナイト均質化を完了するためには、一定時間、焼入れ加熱温度で保持する必要があります[2]。 中周波誘導加熱の条件下では、鋼管と誘導コイルの中間の間で必要な焼入れ温度に達することができます。 焼入れ温度を適切に上げることを前提として、残りのストロークは基本的に組織を均一にすることができます。

2.2.2 火災エリアに戻る

焼き戻しにも中間周波誘導コイルを使用し、最高温度は800℃に設計されています。 鋼に入る回転ローラー方式を採用。 中周波誘導炉パラメータ: 電力 350kW、電流 550A。

最高温度が800℃に設計されているため、高温および低温の焼き戻しプロセス要件を保証できます。

焼戻し後、靭性と可塑性のプロセス要件は、脆性を減らしたり、内部応力を除去または低減したりすることで得られます。

2.2.3 水焼入れ法

内部スプレーと外部スプレーはクエンチに使用され、内部スプレーはスプレーに使用され、内部スプレーはクエンチに使用され、外部スプレーはボックスタンク内の高圧パイプリングにスプレーするために使用され、内部スプレーと外部スプレーは硬化性を確保できます厚い壁の鋼管の。 噴霧水温は35℃以下、水圧は3MPa、水量は5L/sです。

クエンチング媒体は、水源が広く、価格が安く、組成が安定している水を選択します。 水の温度を制御することにより、過度の焼入れ応力を発生させずにマルテンサイトを焼入れすることができます。

パイプ壁の硬化性が厚すぎることを考慮して、適切な量の塩とアルカリを水に追加して、高温のワークピースが冷却媒体に浸漬され、蒸気フィルム段階で塩とアルカリ結晶が沈殿し、すぐにバースト、蒸気膜が破壊され、高温領域での媒体の冷却能力を向上させるために、ワークピースの酸化皮膜の表面もブラストされます。

2.2.4 循環水冷却

循環水の冷却には冷却水塔を採用し、水温を35℃以下に抑えています。

2.2.5 加熱不良と制御

まず、過剰な加熱温度を避けるために、過熱と過燃焼に注意を払う必要があります。これにより、オーステナイト粒が大きくなり、粒界が局所的に酸化または溶融し、粒界が弱くなります。 ひどい場合は過焼成で性能が著しく低下し、焼入れ時に割れが発生します。 焼き過ぎた組織は回収できず、廃棄するしかありません。 したがって、実際に加熱温度を制御する必要があります。

また、焼入れ後の鋼の表面硬度、疲労強度、耐摩耗性を確保するために、脱炭や酸化に注意する必要があります。

2.3 矯正ゾーン

(1) 焼き戻し後、油圧クイックオープン XNUMX ローラー矯正機を使用して矯正することができます。

(2) プロセスパラメータの矯正。 矯正温度は常温~650℃です。 矯正後の曲げ: チューブ本体が 1.5/1000 mm 未満。 1/1000mm未満のパイプエンド; 楕円率はさまざまな配信要件を満たします。 矯正後の鋼管表面にへこみがあってはならない。

2.4 検査エリア

(1) 超音波探傷機と磁気漏洩探傷ユニットを採用。

(2) 欠陥の種類と測定項目を確認します。 チェックする欠陥の種類: 内面および外面の縦方向、横方向、および層状の欠陥。 測定項目:外径、肉厚、楕円率。 幾何学的寸法は超音波法により測定した。

検出精度は、肉厚測定精度と外径測定精度に分けられます。 肉厚の測定精度は±30m必要です。 外径測定精度は±50m必要です。

2.5 油圧作動領域

継目無鋼管の強度や穴などの内部欠陥の検査。

静水圧試験は API Spec 5CT および API Spec 5L に従って実施され、試験圧力は 35 ~ 100MPa でした。 圧力保持時間: 5~300s; 加圧モード:高圧ポンプとブースターシリンダー。 保圧形式:防波堤保圧または加圧シリンダー保圧。

2.6 仕上げ作業エリア

完成品のチェックと保管、鋼管の面取り。

2.7その他の機器

吊り上げ搬送装置3セット、メインフック20/5Tクレーン仕様。 主に設備保全、原料吊り上げ、工具交換、事故処理、中間パイプ材吊り上げなどに使用されます。

コールドベッドとスチールトランスファーベンチ 5. 流通場所は、原料と焼入れ前台、焼入れ焼戻し前台、焼戻し後台、探傷・水圧前台、水圧後台です。

3. 補助部品およびワークショップの労働者派遣

電気制御部品、給排水設備(浄水システム、生産用の新しい給​​水システム、家庭用消防用給水システム、安全な給水システムなどを含む)、暖房、空調、換気などは、次のように設計する必要があります。関連する国内規格および規制への準拠。 完了は、環境保護の要件を満たす必要があります。 労働安全衛生は、関連する国内法および規制の要件を満たしています。

生産ライン、付帯設備の操作、管理人員などを含め、4直3逆の操作が採用されており、ワークショップ全体では合計60人が必要です。

4。結論

シームレス鋼管の処理に中周波誘導加熱を採用することは実現可能であり、少量のバッチと多くの仕様の特徴があり、普及と応用の価値があります。

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