CN114990315A - 超音频感应加热不锈钢钢管光亮固溶热处理装置及工艺 - Google Patents
超音频感应加热不锈钢钢管光亮固溶热处理装置及工艺 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114990315A CN114990315A CN202210671910.7A CN202210671910A CN114990315A CN 114990315 A CN114990315 A CN 114990315A CN 202210671910 A CN202210671910 A CN 202210671910A CN 114990315 A CN114990315 A CN 114990315A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- cooling
- pipe
- steel pipe
- stainless steel
- heating
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 title claims abstract description 104
- 230000006698 induction Effects 0.000 title claims abstract description 53
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 35
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 title claims abstract description 35
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 18
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 title claims abstract description 17
- 230000008569 process Effects 0.000 title claims abstract description 16
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 97
- 238000004321 preservation Methods 0.000 claims abstract description 27
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims abstract description 21
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims abstract description 20
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 44
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 44
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 38
- 238000005276 aerator Methods 0.000 claims description 30
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 24
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 24
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 claims description 17
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 14
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 11
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims description 11
- 229910001566 austenite Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 claims description 9
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 claims description 9
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims description 8
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims description 8
- 238000005273 aeration Methods 0.000 claims description 7
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims description 7
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 claims description 6
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims description 5
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 5
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 5
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 206010070834 Sensitisation Diseases 0.000 claims description 4
- 230000009471 action Effects 0.000 claims description 4
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 4
- 230000007547 defect Effects 0.000 claims description 4
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 claims description 4
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims description 4
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims description 4
- 230000008313 sensitization Effects 0.000 claims description 4
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 3
- 239000000110 cooling liquid Substances 0.000 claims description 3
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims description 3
- 239000002352 surface water Substances 0.000 claims description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 2
- 238000004904 shortening Methods 0.000 claims description 2
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 claims 1
- 229910000963 austenitic stainless steel Inorganic materials 0.000 abstract description 6
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 4
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 2
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 2
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 2
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000009740 moulding (composite fabrication) Methods 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 230000003134 recirculating effect Effects 0.000 description 1
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 238000005204 segregation Methods 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
- C21D9/08—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for tubular bodies or pipes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
- C21D1/34—Methods of heating
- C21D1/42—Induction heating
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
- C21D1/74—Methods of treatment in inert gas, controlled atmosphere, vacuum or pulverulent material
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
- C21D9/0006—Details, accessories not peculiar to any of the following furnaces
- C21D9/0018—Details, accessories not peculiar to any of the following furnaces for charging, discharging or manipulation of charge
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
- C21D9/0062—Heat-treating apparatus with a cooling or quenching zone
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D2211/00—Microstructure comprising significant phases
- C21D2211/001—Austenite
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/25—Process efficiency
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
Abstract
本发明公开了超音频感应加热不锈钢钢管光亮固溶热处理装置及工艺，包括：输送架、超音频感应加热器、二次加热机构和循环冷却箱，输送架的顶面固定安装有支撑托台，超音频感应加热器、二次加热机构和循环冷却箱固定于输送架的表面且位于支撑托台的一端沿支撑托台的布置方向依次排列。本发明中，由超音频感应加热器、二次加热机构和循环冷却箱进行超长不锈钢钢管光亮固溶热处理，分别进行升温、保温恒温和急冷，长度分别为0.5m，2m和1.8m，利用超音频感应加热器加快升温速度，适当地增加保温恒温段，尽量缩短冷却时间，采用超音频感应加热电源，以加快加热速度，实现超长奥氏体类不锈钢焊管光亮固溶处理最佳工艺。
Description
技术领域
本发明涉及不锈钢钢管加工技术领域，具体为超音频感应加热不锈钢钢管光亮固溶热处理装置及工艺。
背景技术
目前，绝大多数用于石油化工和煤化工业等领域的低耗高效绕管换热器均采用奥氏体不锈钢。作为绕管换热器的核心部分,超长奥氏体不锈钢换热管20~200m直接影响换热设备的使用性能和使用寿命，而这类换热管的主要质量性能取决于生产过程中的光亮固溶处理工艺。因此，选择合理的热处理工艺是保证超长奧氏体类不锈钢换热管优良性能的重要环节。
目前，超长奥氏体类不锈钢焊管的热处理方法普遍采用光亮固溶处理工艺，但是受光亮固溶处理设备的制约，一般达不到理想的奥氏体组织，不能完全消除应力腐蚀和晶间腐蚀的可能，这样将降低钢管的化学稳定性和力学性能，直接影响换热设备的整体使用寿命，为解决奥氏体类不锈钢管在冷弯成型、焊接和焊缝内外压延整平过程中产生的应力和碳原子的偏析，导致晶间腐蚀而影响表面质量等问题，得到理想的奥氏体组织，必须对传统的光亮固溶处理设备及工艺进行改进。
有鉴于此，针对现有的问题予以研究改良，提供超音频感应加热不锈钢钢管光亮固溶热处理装置及工艺，来解决目前存在的不锈钢钢管光亮固溶热处理晶间腐蚀引起的表面质量的问题，旨在通过该技术，达到解决问题与提高实用价值性的目的。
发明内容
本发明旨在解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。
为此，本发明所采用的技术方案为：超音频感应加热不锈钢钢管光亮固溶热处理装置，包括：输送架、超音频感应加热器、二次加热机构和循环冷却箱，所述输送架的顶面固定安装有支撑托台，所述超音频感应加热器、二次加热机构和循环冷却箱固定于输送架的表面且位于支撑托台的一端沿支撑托台的布置方向依次排列，所述支撑托台的表面转动安装有若干均匀分布的导辊；
所述二次加热机构包括保温隔箱以及固定安装于保温隔箱内部的支撑滑架和加热环座，所述保温隔箱的两端设有导管套，所述支撑滑架位于加热环座的内部，所述加热环座呈螺旋状且内部设有电阻丝；
所述循环冷却箱的内部设有导通滑管、冷却曝气器和制冷盘管，所述冷却曝气器的外侧固定安装有氢气储罐和循环泵，所述循环泵的近气端与循环冷却箱内腔的顶面相连通且出气端设有与冷却曝气器内部相连通的循环入口端，所述氢气储罐的输出端与冷却曝气器的内部相连通，所述冷却曝气器的内部固定安装有水冷降温组件，所述水冷降温组件的顶面固定安装有支撑拱架，所述支撑拱架的顶面附着有与冷却曝气器顶面密封连接的曝气膜片，所述导通滑管的两端横向贯穿循环冷却箱。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述超音频感应加热器、二次加热机构和循环冷却箱的长度分别为0.5m、2m和1.8m，所述超音频感应加热器、导管套和导通滑管均与支撑托台位于同一高度。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述输送架的表面固定安装有位于支撑托台正上方的龙门导架，所述龙门导架的表面固定安装有下压缸，所述下压缸的输出端固定连接有压架，所述压架的内侧转动安装有限位压辊，所述限位压辊和导辊的结构大小相同且呈相对布置，所述导辊的一端传动连接有旋转驱动结构。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述保温隔箱为保温箱体结构，所述保温隔箱的内部设有保护气通入管，所述保护气通入管的另一端连通有氮气发生器。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述导通滑管为圆导管，且所述导通滑管上下两侧固定安装有与冷却曝气器内部相抵接的分隔导板，所述分隔导板和导通滑管的表面开设有若干密集分布的进气导孔。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述水冷降温组件为水冷翅片格栅结构，所述水冷降温组件的两端连通有水液循环泵送管路，所述水冷降温组件为曝气膜片的下方，且循环入口端和氢气储罐的输出端与冷却曝气器的连通口位于水冷降温组件的下方。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述制冷盘管的端部连通有压缩制冷结构且制冷盘管的内部加注有冷却液，所述导通滑管呈平行分隔导板的表面布置并分别位于导通滑管的上下两侧。
超音频感应加热不锈钢钢管光亮固溶热处理工艺，包括以下步骤：
S1：将待处理不锈钢钢管升温至100摄氏度以上，使表面水液气化，利用输送架表面支撑托台进行管体的输送，通入超音频感应加热器内部，超音频感应加热器中频电源频率提40kHz，采用超音频感应加热电源，以加快加热速度，把经焊接后的管子迅速加热到1000℃，使Cr23C6即时到达溶解点；
S2：在管体加热后输送通过导管套进入保温隔箱，保温隔箱内部加热环座进行保温恒温加热，保温隔箱的内部通入大量氮气隔绝氧气与钢管发生氧化反应，目的在于满足钢管在高温区有足够的固溶时间，得到理想奥氏体组织，同时由于箱式电阻炉温度相对稳定，克服了炉出口温度波动大的缺陷，从而保证固溶处理后的钢管力学性能和金相组织一致性；
S3：管体进入导通滑管内部后，利用保护氢气导热性高的物理特性，氢气的导热系数为6.69，氢气的表面散热系数是空气的1.5倍，在循环泵和冷却曝气器的作用下H2进行高速内循环，通过导通滑管表面若干分隔导板和进气导孔将冷态氢气导入导通滑管并均匀覆盖钢管表面提高冷却面积和进行均匀降温，同时由氢气储罐补充新氢气，形成一个强制密闭循环系统，达到快速冷却缩短敏化温度区（450～850℃）停留时间，避免Cr23C6在奥氏体晶界析出产生应力腐蚀。
本发明所取得的有益效果为：
1.本发明中，通过采用三段式热处理结构，由超音频感应加热器、二次加热机构和循环冷却箱进行超长不锈钢钢管光亮固溶热处理，分别进行升温、保温恒温和急冷，长度分别为0.5m，2m和1.8m，利用超音频感应加热器加快升温速度，适当地增加保温恒温段，尽量缩短冷却时间，在满足生产线速度的同时，将原中频电源的频率提高到40kHz，采用超音频感应加热电源，以加快加热速度，把经焊接后的管子迅速加热到1000℃，使Cr23C6即时到达溶解点，实现超长奥氏体类不锈钢焊管光亮固溶处理最佳工艺。
2.本发明中，通过设置二次加热机构结构，由保护气通入管通入氮气保护气除去空气中氧气的作用，并利用加热环座加热达到保温恒温的目的满足钢管在高温区有足够的固溶时间，得到理想奥氏体组织，同时由于保温隔箱隔热保护以及加热环座易控制恒温温度相对稳定，克服了炉出口温度波动大的缺陷，从而保证固溶处理后的钢管力学性能和金相组织一致性，避免导致晶间腐蚀而影响表面质量等问题，得到理想的奥氏体组织。
3.本发明中，通过采用循环氢气冷却工艺，由循环冷却箱内部循环泵结构将通过导通滑管的氢气重新由冷却曝气器冷却后重新曝散导入，利用保护氢气导热性高的物理特性，在风机和气体冷却器的作用下H2进行高速内循环，通过进气导孔将冷态氢气均匀吹向钢管，同时由氢气储罐补充新氢气，形成一个强制密闭循环系统，达到快速冷却，缩短敏化温度区（450～850℃）停留时间，避免Cr23C6在奥氏体晶界析出产生应力腐蚀。
附图说明
图1为本发明一个实施例的整体结构示意图；
图2为本发明一个实施例的龙门导架安装结构示意图；
图3为本发明一个实施例的保温隔箱内部结构示意图；
图4为本发明一个实施例的加热环座结构示意图；
图5为本发明一个实施例的循环冷却箱截面结构示意图；
图6为本发明一个实施例的冷却曝气器截面结构示意图；
图7为本发明一个实施例的制冷盘管结构示意图。
附图标记：
100、输送架；110、支撑托台；120、龙门导架；111、导辊；121、下压缸；122、压架；123、限位压辊；
200、超音频感应加热器；
300、二次加热机构；310、保温隔箱；320、支撑滑架；330、加热环座；311、导管套；312、保护气通入管；331、电阻丝；
400、循环冷却箱；410、导通滑管；420、冷却曝气器；430、氢气储罐；440、制冷盘管；450、水冷降温组件；411、分隔导板；412、进气导孔；421、循环入口端；422、支撑拱架；423、曝气膜片。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面结合附图描述本发明的一些实施例提供的超音频感应加热不锈钢钢管光亮固溶热处理装置及工艺。
结合图1-7所示，本发明提供的超音频感应加热不锈钢钢管光亮固溶热处理装置，包括：输送架100、超音频感应加热器200、二次加热机构300和循环冷却箱400，输送架100的顶面固定安装有支撑托台110，超音频感应加热器200、二次加热机构300和循环冷却箱400固定于输送架100的表面且位于支撑托台110的一端沿支撑托台110的布置方向依次排列，支撑托台110的表面转动安装有若干均匀分布的导辊111；二次加热机构300包括保温隔箱310以及固定安装于保温隔箱310内部的支撑滑架320和加热环座330，保温隔箱310的两端设有导管套311，支撑滑架320位于加热环座330的内部，加热环座330呈螺旋状且内部设有电阻丝331；循环冷却箱400的内部设有导通滑管410、冷却曝气器420和制冷盘管440，冷却曝气器420的外侧固定安装有氢气储罐430和循环泵，循环泵的近气端与循环冷却箱400内腔的顶面相连通且出气端设有与冷却曝气器420内部相连通的循环入口端421，氢气储罐430的输出端与冷却曝气器420的内部相连通，冷却曝气器420的内部固定安装有水冷降温组件450，水冷降温组件450的顶面固定安装有支撑拱架422，支撑拱架422的顶面附着有与冷却曝气器420顶面密封连接的曝气膜片423，导通滑管410的两端横向贯穿循环冷却箱400。
在该实施例中，超音频感应加热器200、二次加热机构300和循环冷却箱400的长度分别为0.5m、2m和1.8m，超音频感应加热器200、导管套311和导通滑管410均与支撑托台110位于同一高度。
具体的，由超音频感应加热器200、二次加热机构300和循环冷却箱400分别进行升温、保温恒温和急冷，不锈钢钢管在超音频感应加热器200、二次加热机构300和循环冷却箱400内部通过时间由其长度进行精确控制，从而实现不锈钢钢管光亮固溶热处理的各阶段的稳定控制。
在该实施例中，输送架100的表面固定安装有位于支撑托台110正上方的龙门导架120，龙门导架120的表面固定安装有下压缸121，下压缸121的输出端固定连接有压架122，压架122的内侧转动安装有限位压辊123，限位压辊123和导辊111的结构大小相同且呈相对布置，导辊111的一端传动连接有旋转驱动结构。
具体的，利用导辊111在旋转驱动结构的驱动下进行转动输送不锈钢管，由龙门导架120表面下压缸121驱动限位压辊123下压不锈钢钢管表面进行限位，避免不锈钢钢管脱轨以及输送打滑。
在该实施例中，保温隔箱310为保温箱体结构，保温隔箱310的内部设有保护气通入管312，保护气通入管312的另一端连通有氮气发生器。
具体的，保温隔箱310内部加热环座330进行保温恒温加热，延长不锈钢钢管固溶时间，保温隔箱310的内部通入大量氮气隔绝氧气与钢管发生氧化反应。
在该实施例中，导通滑管410为圆导管，且导通滑管410上下两侧固定安装有与冷却曝气器420内部相抵接的分隔导板411，分隔导板411和导通滑管410的表面开设有若干密集分布的进气导孔412。
具体的，利用导通滑管410进行不锈钢管的通过输送，表面密集的进气导孔412均匀导入氢气进行流动，使冷却氢气均匀与钢管表面接触，为钢管进行高效降温，氢气围绕在钢管的四周，隔离了铁元素和其他元素的反应。
在该实施例中，水冷降温组件450为水冷翅片格栅结构，水冷降温组件450的两端连通有水液循环泵送管路，水冷降温组件450为曝气膜片423的下方，且循环入口端421和氢气储罐430的输出端与冷却曝气器420的连通口位于水冷降温组件450的下方。
具体的，利用水冷降温组件450进行热流氢气的初步冷却，迅速降低氢气温度，从而提高氢气对钢管的冷却效率。
在该实施例中，制冷盘管440的端部连通有压缩制冷结构且制冷盘管440的内部加注有冷却液，导通滑管410呈平行分隔导板411的表面布置并分别位于导通滑管410的上下两侧。
具体的，利用压缩制冷结构与制冷盘管440内部的制冷剂循环进行制冷盘管440温度降低，并对氢气进行进一步的降温，导热载体，一定流量的氢气以一定流速吹到钢管表面，带走钢管的热量，使钢管快速冷却，氢气既参与热量的传导，又参与了热量的对流，同时密集进气导孔412的流通极大地扩展了热交换面积，有效提升了温度梯度。
超音频感应加热不锈钢钢管光亮固溶热处理工艺，包括以下步骤：
S1：将待处理不锈钢钢管升温至100摄氏度以上，使表面水液气化，利用输送架100表面支撑托台110进行管体的输送，通入超音频感应加热器200内部，超音频感应加热器200中频电源频率提40kHz，采用超音频感应加热电源，以加快加热速度，把经焊接后的管子迅速加热到1000℃，使Cr23C6即时到达溶解点；
S2：在管体加热后输送通过导管套311进入保温隔箱310，保温隔箱310内部加热环座330进行保温恒温加热，保温隔箱310的内部通入大量氮气隔绝氧气与钢管发生氧化反应，目的在于满足钢管在高温区有足够的固溶时间，得到理想奥氏体组织，同时由于箱式电阻炉温度相对稳定，克服了炉出口温度波动大的缺陷，从而保证固溶处理后的钢管力学性能和金相组织一致性；
S3：管体进入导通滑管410内部后，利用保护氢气导热性高的物理特性，氢气的导热系数为6.69，氢气的表面散热系数是空气的1.5倍，在循环泵和冷却曝气器420的作用下H2进行高速内循环，通过导通滑管410表面若干分隔导板411和进气导孔412将冷态氢气导入导通滑管410并均匀覆盖钢管表面提高冷却面积和进行均匀降温，同时由氢气储罐430补充新氢气，形成一个强制密闭循环系统，达到快速冷却缩短敏化温度区（450～850℃）停留时间，避免Cr23C6在奥氏体晶界析出产生应力腐蚀。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,本领域的普通技术人员可以理解，在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (8)
1.超音频感应加热不锈钢钢管光亮固溶热处理装置，其特征在于，包括：输送架（100）、超音频感应加热器（200）、二次加热机构（300）和循环冷却箱（400），所述输送架（100）的顶面固定安装有支撑托台（110），所述超音频感应加热器（200）、二次加热机构（300）和循环冷却箱（400）固定于输送架（100）的表面且位于支撑托台（110）的一端沿支撑托台（110）的布置方向依次排列，所述支撑托台（110）的表面转动安装有若干均匀分布的导辊（111）；
所述二次加热机构（300）包括保温隔箱（310）以及固定安装于保温隔箱（310）内部的支撑滑架（320）和加热环座（330），所述保温隔箱（310）的两端设有导管套（311），所述支撑滑架（320）位于加热环座（330）的内部，所述加热环座（330）呈螺旋状且内部设有电阻丝（331）；
所述循环冷却箱（400）的内部设有导通滑管（410）、冷却曝气器（420）和制冷盘管（440），所述冷却曝气器（420）的外侧固定安装有氢气储罐（430）和循环泵，所述循环泵的近气端与循环冷却箱（400）内腔的顶面相连通且出气端设有与冷却曝气器（420）内部相连通的循环入口端（421），所述氢气储罐（430）的输出端与冷却曝气器（420）的内部相连通，所述冷却曝气器（420）的内部固定安装有水冷降温组件（450），所述水冷降温组件（450）的顶面固定安装有支撑拱架（422），所述支撑拱架（422）的顶面附着有与冷却曝气器（420）顶面密封连接的曝气膜片（423），所述导通滑管（410）的两端横向贯穿循环冷却箱（400）。
2.根据权利要求1所述的超音频感应加热不锈钢钢管光亮固溶热处理装置，其特征在于，所述超音频感应加热器（200）、二次加热机构（300）和循环冷却箱（400）的长度分别为0.5m、2m和1.8m，所述超音频感应加热器（200）、导管套（311）和导通滑管（410）均与支撑托台（110）位于同一高度。
3.根据权利要求1所述的超音频感应加热不锈钢钢管光亮固溶热处理装置，其特征在于，所述输送架（100）的表面固定安装有位于支撑托台（110）正上方的龙门导架（120），所述龙门导架（120）的表面固定安装有下压缸（121），所述下压缸（121）的输出端固定连接有压架（122），所述压架（122）的内侧转动安装有限位压辊（123），所述限位压辊（123）和导辊（111）的结构大小相同且呈相对布置，所述导辊（111）的一端传动连接有旋转驱动结构。
4.根据权利要求1所述的超音频感应加热不锈钢钢管光亮固溶热处理装置，其特征在于，所述保温隔箱（310）为保温箱体结构，所述保温隔箱（310）的内部设有保护气通入管（312），所述保护气通入管（312）的另一端连通有氮气发生器。
5.根据权利要求1所述的超音频感应加热不锈钢钢管光亮固溶热处理装置，其特征在于，所述导通滑管（410）为圆导管，且所述导通滑管（410）上下两侧固定安装有与冷却曝气器（420）内部相抵接的分隔导板（411），所述分隔导板（411）和导通滑管（410）的表面开设有若干密集分布的进气导孔（412）。
6.根据权利要求1所述的超音频感应加热不锈钢钢管光亮固溶热处理装置，其特征在于，所述水冷降温组件（450）为水冷翅片格栅结构，所述水冷降温组件（450）的两端连通有水液循环泵送管路，所述水冷降温组件（450）为曝气膜片（423）的下方，且循环入口端（421）和氢气储罐（430）的输出端与冷却曝气器（420）的连通口位于水冷降温组件（450）的下方。
7.根据权利要求1所述的超音频感应加热不锈钢钢管光亮固溶热处理装置，其特征在于，所述制冷盘管（440）的端部连通有压缩制冷结构且制冷盘管（440）的内部加注有冷却液，所述导通滑管（410）呈平行分隔导板（411）的表面布置并分别位于导通滑管（410）的上下两侧。
8.超音频感应加热不锈钢钢管光亮固溶热处理工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S1：将待处理不锈钢钢管升温至100摄氏度以上，使表面水液气化，利用输送架（100）表面支撑托台（110）进行管体的输送，通入超音频感应加热器（200）内部，超音频感应加热器（200）中频电源频率提40kHz，采用超音频感应加热电源，以加快加热速度，把经焊接后的管子迅速加热到1000℃，使Cr23C6即时到达溶解点；
S2：在管体加热后输送通过导管套（311）进入保温隔箱（310），保温隔箱（310）内部加热环座（330）进行保温恒温加热，保温隔箱（310）的内部通入大量氮气隔绝氧气与钢管发生氧化反应，目的在于满足钢管在高温区有足够的固溶时间，得到理想奥氏体组织，同时由于箱式电阻炉温度相对稳定，克服了炉出口温度波动大的缺陷，从而保证固溶处理后的钢管力学性能和金相组织一致性；
S3：管体进入导通滑管（410）内部后，利用保护氢气导热性高的物理特性，氢气的导热系数为6.69，氢气的表面散热系数是空气的1.5倍，在循环泵和冷却曝气器（420）的作用下H2进行高速内循环，通过导通滑管（410）表面若干分隔导板（411）和进气导孔（412）将冷态氢气导入导通滑管（410）并均匀覆盖钢管表面提高冷却面积和进行均匀降温，同时由氢气储罐（430）补充新氢气，形成一个强制密闭循环系统，达到快速冷却缩短敏化温度区（450～850℃）停留时间，避免Cr23C6在奥氏体晶界析出产生应力腐蚀。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210671910.7A CN114990315B (zh) | 2022-06-15 | 2022-06-15 | 超音频感应加热不锈钢钢管光亮固溶热处理装置及工艺 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210671910.7A CN114990315B (zh) | 2022-06-15 | 2022-06-15 | 超音频感应加热不锈钢钢管光亮固溶热处理装置及工艺 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114990315A true CN114990315A (zh) | 2022-09-02 |
| CN114990315B CN114990315B (zh) | 2024-03-26 |
Family
ID=83034501
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202210671910.7A Active CN114990315B (zh) | 2022-06-15 | 2022-06-15 | 超音频感应加热不锈钢钢管光亮固溶热处理装置及工艺 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114990315B (zh) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0820822A (ja) * | 1994-07-08 | 1996-01-23 | Hamanaka Natsuto Kk | オーステナイト系ステンレス棒鋼の連続光輝焼鈍方法 |
| CN103114190A (zh) * | 2013-03-14 | 2013-05-22 | 镇海石化建安工程有限公司 | 不锈钢焊接管连续光亮固溶热处理设备 |
| CN209935069U (zh) * | 2019-01-30 | 2020-01-14 | 广东德尔智慧工厂科技有限公司 | 一种钢管除锈喷漆机 |
| CN214881745U (zh) * | 2020-09-29 | 2021-11-26 | 霸州市铭昊金属制品有限公司 | 一种钢材生产用水循环冷却装置 |
-
2022
- 2022-06-15 CN CN202210671910.7A patent/CN114990315B/zh active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0820822A (ja) * | 1994-07-08 | 1996-01-23 | Hamanaka Natsuto Kk | オーステナイト系ステンレス棒鋼の連続光輝焼鈍方法 |
| CN103114190A (zh) * | 2013-03-14 | 2013-05-22 | 镇海石化建安工程有限公司 | 不锈钢焊接管连续光亮固溶热处理设备 |
| CN209935069U (zh) * | 2019-01-30 | 2020-01-14 | 广东德尔智慧工厂科技有限公司 | 一种钢管除锈喷漆机 |
| CN214881745U (zh) * | 2020-09-29 | 2021-11-26 | 霸州市铭昊金属制品有限公司 | 一种钢材生产用水循环冷却装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN114990315B (zh) | 2024-03-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103114190B (zh) | 不锈钢焊接管连续光亮固溶热处理设备 | |
| CN112725608B (zh) | 一种轴承套圈热处理装置 | |
| CN102086482A (zh) | 带状金属连续淬火冷却系统 | |
| KR20120113091A (ko) | 스테인리스파이프용 열처리장치 | |
| CN114990315A (zh) | 超音频感应加热不锈钢钢管光亮固溶热处理装置及工艺 | |
| JP5411268B2 (ja) | 金属加工品の熱処理のためのレトルト炉 | |
| CN213507113U (zh) | 一种厚壁L80-13Cr无缝钢管的热处理装置 | |
| CN211311538U (zh) | 一种卧式真空退火炉 | |
| CN112111641A (zh) | 一种厚壁L80-13Cr无缝钢管的热处理方法 | |
| CN216838104U (zh) | 一种滚动式退火炉的液化气钢瓶冷却轨道 | |
| CN104651581A (zh) | 热处理车间余热利用系统 | |
| CN115433886A (zh) | 一种便于固定超薄压延铜箔棍子的悬空式退火炉 | |
| CN112553455B (zh) | 钢丝热处理铅浴淬火炉 | |
| CN206396285U (zh) | 一种过热回收的钢丝等温铅淬火装置 | |
| CN215668109U (zh) | 热风循环回火炉 | |
| CN115141923A (zh) | 一种不锈钢管氩气保护无氧连续固溶炉及热处理方法 | |
| CN210394459U (zh) | 一种淬火保温设备 | |
| CN220079144U (zh) | 一种带快速循环的钢丝铅淬火炉 | |
| CN112280950A (zh) | 一种钢材调质设备及其高效真空等温处理工艺 | |
| JP2000248316A (ja) | 鋼線の連続焼入れ・焼戻し処理装置 | |
| KR100536752B1 (ko) | 스테인리스 강재의 고용화 열처리 장치 및 그 방법 | |
| CN201362739Y (zh) | 金属钛卷材真空热处理炉 | |
| CN216663153U (zh) | 一种渗碳淬火多用炉前室空冷循环装置 | |
| CN218620936U (zh) | 一种高强韧合金钢生产设备 | |
| CN216065906U (zh) | 一种新型高真空高洁净度钎焊炉 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |