CN203209438U - 一种提高hfw焊管热轧后强韧性的在线控冷装置 - Google Patents
一种提高hfw焊管热轧后强韧性的在线控冷装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN203209438U CN203209438U CN 201320133246 CN201320133246U CN203209438U CN 203209438 U CN203209438 U CN 203209438U CN 201320133246 CN201320133246 CN 201320133246 CN 201320133246 U CN201320133246 U CN 201320133246U CN 203209438 U CN203209438 U CN 203209438U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- cooling device
- nozzle
- water jet
- controlled cooling
- steel pipe
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
Images
Landscapes
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
Abstract
一种提高HFW焊管热轧后强韧性的在线控冷装置，包括变频水泵、喷水器、喷嘴和传动装置；所述喷水器呈环形结构，且其进水管与变频水泵的出水口连接，喷水器内壁沿周向均布喷嘴；所述传动装置设置在喷水器之间，驱动HFW焊管以一定速度旋转前进。本实用新型实现了沿钢管周向、轴向及壁厚方向的冷却均匀性，使焊管的微观组织得到细化，提高全管体的强韧性，获得良好的综合性能，同时节约成本、降低资源及能源消耗。
Description
技术领域
本实用新型属于高频直缝焊管制造技术领域，具体涉及一种提高HFW焊管热轧后强韧性的在线控冷装置。
背景技术
在油井管制造工艺中，无论是无缝管还是HFW（High Frequency Welding）焊接管，为了提高生产效率，使管径和壁厚改变易于控制，一般要采用热张力减径工艺技术，对毛坯管进行加热状态下的热机械轧制和拉拔，由于热轧后组织重新发生奥氏体化，其后的相变若不加以控制，便会造成管体内部组织粗大，导致强度和韧性大幅下降，难以满足油气钻采现场使用要求。为了解决这个问题，除采用合金化之外，还需要将轧制成的成品管进行离线热处理，如淬火及回火处理，这样必将增加庞大的热处理设备，同时需要消耗大量的资源及能源。
为了解决这个矛盾，节约资源及能耗，降低成本，可考虑充分利用钢管热轧后的余热进行在线热处理（在线控制冷却甚至在线淬火），将变形强化和相变强化结合进行，实现管材热轧后的组织转变和性能有效调控，降低能耗及生产费用。虽然控轧控冷技术已成功应用到板带材及线棒材领域，但迄今为止，仍未见HFW焊管热轧后在线控冷的可靠装置的相关报道。存在的难题在于冷却均匀性的控制，由于钢管截面形状的特殊性导致冷却过程中难以确保沿钢管轴向、周向及壁厚方向的冷却均匀性；因此，钢管在线控冷技术被普遍认为是工程界难题。
实用新型内容
本实用新型解决的技术问题：提供一种提高HFW焊管热轧后强韧性的在线控冷装置，将HFW焊接母管经热轧减径后、仍在管材相变温度Ac3以上的管坯经过在线控冷装置，进行控制冷却，不但实现了沿钢管周向、轴向及壁厚方向的冷却均匀性，而且通过合理的冷却工艺控制，有效控制管材组织转变，实现晶粒细化及抑制带状偏析，得到所需的组织，如贝氏体、甚至马氏体等，提高了全管体的强度和韧性，获得良好的综合性能，同时节约成本、降低资源及能源消耗。
本实用新型的技术解决方案：一种提高HFW焊管热轧后强韧性的在线控冷装置，包括变频水泵、喷水器、喷嘴和传动装置；所述喷水器呈环形结构，喷水器的进水管与变频水泵的出水口连接，喷水器内壁沿周向均布喷嘴；所述传动装置设置在喷水器之间，驱动HFW焊管以一定速度旋转前进。
所述喷嘴为直线型空心锥形喷嘴, 喷嘴的喷射区域呈圆环形,通过可调球形接头沿喷水器内壁周向均布两排,且喷嘴喷射方向的垂直夹角为10~20°，使喷嘴的喷射方向与钢管前进方向呈一定夹角。
所述喷水器以不小于1.2米的间距均匀布置，使钢管以多级“冷却-快速回温-再冷却-再快速回温”的阶梯式冷却方式快冷到所需温度，减小钢管内外壁的冷速梯度，确保钢管壁厚方向的冷却均匀性。
所述传动装置通过控制传动电机和可调倾角的V型斜辊控制钢管旋转前进的速度和转速。
本实用新型具有的优点和效果：
1、本实用新型通过对在相变点温度以上的经济型HFW焊管，实施在线控冷处理，提高HFW焊管的综合力学性能。在确保获得优异的综合性能的前提下降低了成本、节约了资源。
2、本实用新型通过控制钢管通过方式、调整喷淋水压力和流量、合理选择喷水器开启策略、调整喷嘴喷射角度等多种方式，实现全管体均匀冷却且满足不同钢种、规格及冷却工艺要求，实现连续化批量生产。
3、本实用新型环形结构的喷水器以一定间距均匀排布，使钢管以多级“冷却-快速回温-再冷却-再快速回温”的阶梯式冷却方式冷到所需温度，减小钢管内外壁的冷速梯度，确保钢管壁厚方向的冷却均匀性。
4、本实用新型喷嘴的喷射区域呈圆环形，使冷却过程中钢管直接受冷却水喷淋区域能够快速回温，实现整个钢管外壁不同部位冷速梯度小，同时喷射方向与钢管前进方向呈一定夹角，避免管端进水致使仍在Ac3以上温度的钢管头部相对于管体中、尾部冷速过快，引起钢管头部过冷与中尾部奥氏体固态相变程度不一致的问题，确保钢管轴向的冷却均匀性。
5、本实用新型通过控制传动电机和可调倾角的V型斜辊控制钢管旋转前进的速度和转速，确保钢管周向的冷却均匀性。
附图说明
图1为本实用新型的在线控冷装置结构示意图；
图2为本实用新型喷水器结构示意图；
图3为图2的A-A剖视图；
图4为本实用新型喷嘴结构示意图；
具体实施方式
结合附图1、2、3、4，本实用新型所述在线控冷装置包括变频水泵1、喷水器2、喷嘴3和传动装置4；所述喷水器2呈环形结构，喷水器2的进水管与变频水泵1的出水口连接，喷水器2内壁沿周向均布喷嘴3；所述喷嘴3为直线型空心锥形喷嘴，保证喷嘴3的喷射区域呈圆环形，喷嘴3通过可调球形接头5沿喷水器2内壁周向均布两排，喷嘴3的喷射方向与喷水器2径向的垂直夹角为10~20°，进而使喷嘴3的喷射方向与钢管前进方向呈一定夹角。所述传动装置4设置在喷水器2之间，驱动HFW焊管以一定速度旋转前进。所述喷水器2以不小于1.2米的间距均匀布置，使钢管以多级“冷却-快速回温-再冷却-再快速回温”的阶梯式冷却方式冷到所需温度，减小钢管内外壁的冷速梯度，确保钢管壁厚方向的冷却均匀性。所述传动装置4通过控制传动电机和可调倾角的V型斜辊控制钢管旋转前进的速度和转速。
所述在线控冷装置安装在热轧减径机组和链式冷床之间，通过控制钢管通过方式、调整喷淋水压力和流量、合理选择喷水器开启策略、调整喷嘴喷射角度等多种方式，实现全管体均匀冷却且满足不同钢种、规格及冷却工艺要求，实现连续化批量生产。所述在线控冷装置技术参数：水压≤0.8MPa，流量≤1100m3/h，进水温度≤30℃。
本实用新型对热张减后的小规格、薄壁厚钢管，如果加大水流量和压力，当冷速≥50℃/s时（最大冷速可达到90℃/s），可以实现HFW焊管热轧后在线淬火的能力，为今后开发更低成本、更高钢级的HFW焊管提供一种新的工艺途径。
上述实施例，只是本实用新型较佳实施例，并非用来限制本实用新型实施范围，故凡以本实用新型权利要求所述内容所做的等同变化，均应包括在本实用新型权利要求范围之内。
Claims (4)
1.一种提高HFW焊管热轧后强韧性的在线控冷装置，其特征是：所述在线控冷装置包括变频水泵（1）、喷水器（2）、喷嘴（3）和传动装置（4）；所述喷水器（2）呈环形结构，喷水器（2）的进水管与变频水泵（1）的出水口连接，喷水器（2）内壁沿周向均布喷嘴（3）；所述传动装置（4）设置在喷水器（2）之间，驱动HFW焊管以一定速度旋转前进。
2.根据权利要求1所述的一种提高HFW焊管热轧后强韧性的在线控冷装置，其特征是：所述喷嘴（3）为直线型空心锥形喷嘴，喷嘴（3）的喷射区域呈圆环形，通过可调球形接头（5）沿喷水器（2）内壁周向均布两排，且喷嘴（3）的喷射方向的垂直夹角为10~20°，使喷嘴（3）的喷射方向与钢管前进方向呈一定夹角。
3.根据权利要求1或2所述的一种提高HFW焊管热轧后强韧性的在线控冷装置，其特征是：所述喷水器（2）以不小于1.2米的间距均匀布置，使钢管以多级“冷却-快速回温-再冷却-再快速回温”的阶梯式冷却方式快冷到所需温度，减小钢管内外壁的冷速梯度，确保钢管壁厚方向的冷却均匀性。
4.根据权利要求3所述的一种提高HFW焊管热轧后强韧性的在线控冷装置，其特征是：所述传动装置（4）通过控制传动电机和可调倾角的V型斜辊控制钢管旋转前进的速度和转速。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 201320133246 CN203209438U (zh) | 2013-03-22 | 2013-03-22 | 一种提高hfw焊管热轧后强韧性的在线控冷装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 201320133246 CN203209438U (zh) | 2013-03-22 | 2013-03-22 | 一种提高hfw焊管热轧后强韧性的在线控冷装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN203209438U true CN203209438U (zh) | 2013-09-25 |
Family
ID=49199009
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN 201320133246 Expired - Lifetime CN203209438U (zh) | 2013-03-22 | 2013-03-22 | 一种提高hfw焊管热轧后强韧性的在线控冷装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN203209438U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103128108A (zh) * | 2013-03-22 | 2013-06-05 | 宝鸡石油钢管有限责任公司 | 一种提高hfw焊管热轧后强韧性的在线控冷方法及装置 |
| CN111360092A (zh) * | 2020-03-25 | 2020-07-03 | 合肥市华佳鑫自动化科技有限公司 | 一种用于铝型材挤出生产线降温装置 |
-
2013
- 2013-03-22 CN CN 201320133246 patent/CN203209438U/zh not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103128108A (zh) * | 2013-03-22 | 2013-06-05 | 宝鸡石油钢管有限责任公司 | 一种提高hfw焊管热轧后强韧性的在线控冷方法及装置 |
| CN103128108B (zh) * | 2013-03-22 | 2015-12-02 | 宝鸡石油钢管有限责任公司 | 一种提高hfw焊管热轧后强韧性的在线控冷方法及装置 |
| CN111360092A (zh) * | 2020-03-25 | 2020-07-03 | 合肥市华佳鑫自动化科技有限公司 | 一种用于铝型材挤出生产线降温装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103128108B (zh) | 一种提高hfw焊管热轧后强韧性的在线控冷方法及装置 | |
| CN104439933B (zh) | 一种提高大口径碳钢铸辗法兰件性能的工艺方法 | |
| CN107354278B (zh) | 一种获得变强度汽车结构件的气雾淬火生产线及其生产工艺 | |
| CN113293268B (zh) | 一种筒节热处理装置的使用方法 | |
| CN204897990U (zh) | 一种复式感应淬火冷却槽 | |
| CN203209438U (zh) | 一种提高hfw焊管热轧后强韧性的在线控冷装置 | |
| CN101942615A (zh) | 一种高强度和超高强度钢管的加工方法 | |
| CN106949120A (zh) | 一种仿生抗冲蚀管道 | |
| CN209162147U (zh) | 一种冷轧钢筋热处理装置 | |
| CN103740925B (zh) | 采用喷射和层流冷却联动生产高强韧性管线钢的方法 | |
| CN106011440B (zh) | 一种用于特大型挖掘机支撑滚道部的淬火装置及其工艺 | |
| CN204848940U (zh) | 用于细长杆热处理的旋转淬火装置 | |
| CN100532585C (zh) | 大功率低速柴油机活塞杆的表面硬化处理方法 | |
| CN202030785U (zh) | 适用于双频表面淬火装置的冷却装置 | |
| CN103276187B (zh) | 提高高频直缝焊管焊缝综合力学性能的工艺方法 | |
| CN102776343A (zh) | 隧道式钢管淬火设备及其淬火方法 | |
| CN208250364U (zh) | 优质大棒材“淬火+低温回火”生产系统 | |
| CN106269916A (zh) | 一种热轧无缝钢管在线控制冷却系统及工艺方法 | |
| CN104831175A (zh) | 一种j55钢级sew膨胀套管及其制造方法 | |
| CN204608091U (zh) | 一种特钢用多级冷却系统 | |
| CN106244784B (zh) | 一种用于挖掘机支重轮轴头轴颈部的淬火设备 | |
| CN207193338U (zh) | 一种获得变强度汽车结构件的气雾淬火生产线 | |
| CN102534156A (zh) | 一种提高热扩管综合机械性能的热处理方法 | |
| CN105543464A (zh) | 一种具有喷水装置的齿轮淬火器 | |
| CN204737987U (zh) | 移动式回转工件表面淬火喷嘴装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20170613 Address after: 100007 Beijing, Dongzhimen, North Street, No. 9, No. Co-patentee after: BAOJI PETROLEUM STEEL PIPE Co.,Ltd. Patentee after: China National Petroleum Corp. Address before: 721008, 10 Tan Tan Road, Shaanxi, Baoji Patentee before: BAOJI PETROLEUM STEEL PIPE Co.,Ltd. |
|
| CX01 | Expiry of patent term | ||
| CX01 | Expiry of patent term |
Granted publication date: 20130925 |