ФF
00 Ч00 h
i4 Изобретение относитс к способам нагрева сппошных и попых иэдепий пюбых размеров под термическую обработку , в частности сварных труб большого диаметра со спиральным и пр мым швом и может быть использовано в метаппургической и машиностроительной промышленност х . Известен способ нагрева изделий, при котором используют два и более иоточников тепла. При этом подогрев до ЗОО-бОО С осуществл ют гаэоМ ипи ппа менем, а затем используют индукционный метод дп догрева до заданной температуры 1, Известен также способ нагрева, предварительный нагрев изделий осуществл ют ивдукционным способом, а затем их догревают в печи J Недостатками этих способов вл етс значительные температурные градиенты по сечению изделий, неравномерность их нагрева по периметру, неоднородность .; свойств по длине и периметру изделий. Наиболее близким по технической сущ ности к изобретению вл етс спосхэб нагрева труб большого диаметра с толсто стенкой, в соответствии с которым температуры осуществл етс в дЬа этапа: на первом этапе пламенем с высо кой плотностью энергии приблизительно до температуры точки Кюри, на втором этапе используетс индукционный током низкой частоты, продолжительност которого соответствует времейи, необход мому дп выравшшани температуры по сечению и достаточному дл подъема ее от точки Кюри до температуры аустенйтизации , при этом труба движетс с врашением 3 J Недостатками данного способа вл ет с то, что к моменту достижени температуры точки Кюри на поверхности издели имеетс значительный градиент температур по сечению, что вл етс неблагопри тным условием дл последующе го индукционного нагрева, так как нагрев при этом осуществл етс с малой удельной М9щностью, т.е. медленно. Неравномерность нагрева стадии пламенного нагрева усиливаетс на стадии индукuvoHHoro нагрева, что приводит к неравномерности механических свойств изделий . Целью изобретени вл етс уменьшение неравномерности нагрева по сечению периметру и длине издели и увеличение производительности процесса. Поставленна цель достигаетс тем, что согласно способу, включающемунагрев пламенем с высокой плотностью энергии, последующий индукционный догрев и охлаждение, пламенный нагрев ведут до достижени наружной поверхностью издели температуры на 100-1 выше , а внутренней поверхностью или центром издели - на 100-120 С ниже точки Кюри, затем провод т термосгатирование издели до выравшшани температуры по сечению на уровне точки Кюри и.быстрый индукционный нагрев до температуры ауотенитизации . При этом дл полых изделий боль- шого диаметра с тотшхиной станки, равной гор чей глубине проникновени тока или большей ее, продолжительность индукционного нагрева определ ют по формуле где ТУ - продолжительность нагрева, с; (f - толщина стенки, мм; j- - температурный градиент по сечению , G. Термостатирование может быть произведено в специальной камере или на открь1том воздухе на некотором отрезке пути движени трубьь При М е р. Труба из стали марки 17Г1С диаметром 1О20 мм с толщиной стенки 10 мм и длиной 8 м нагревалась до достижени наружной поверхностыр издели , внутренней - , термостатировалась в течение 10 с до температуры наружной поверхности 750°С и догревалась индукционным способом до 950 с за 25 с. После термостатироваии перепад температуры по сечению составл ет ЮС, io окончании индукционного нагрева - 35°С, а неравномерность температуры . по периметру и длине составл ла 10-20 С . При осуществлении известного способа на аналогичном изделии перепад температур к началу индукционного, нагрева составл л ,а к концу индукционного нагрева-5О С,причем нагрев до продолжалс в течение 120 с,а неравномерность температуры по периметру и длине достигала 100-12О°С. Таким образом, предлагаемый способ позвол ет уменыиить перепад температур по сечению, длине и периметру издели , что обеспечивает равномерность механических свойств, а также повышает производительность процесса за счет сокраше- 3 1Q163 ни прраопжвтепьности общего пвкпа нд-. грева приблизитепьночаа 20%, вспеаствие чего уменьшаетс расход эпектроэнер1 ии. Поскольку продолжительность любого нагрева , а тем более нидукцнонного, зави-5 сит от толщины вэделсга и требуемого перепада температур по его сечению, была на1(дена ампнрическа зависимость времени аустенитизации при индукционном 744 нагреве полых взцепий от тотшшы стенки (5 и температурного грациентадТ с учетом частоты нагревающего тока n+l (-5- т , где (Г .2 - ЗО мм;. дТ 10 дл сГс; Л Г (гор ча глубина проникновени тока в ).i4 The invention relates to methods for heating flat and bottom edepies of any sizes for heat treatment, in particular large diameter welded pipes with a spiral and straight seam, and can be used in the meta-purgative and engineering industries. There is a method of heating products, in which two or more heat sources are used. In this case, heating to ZOO-BOO C is carried out with a GEROIM and then the induction method is used to reheat to a predetermined temperature 1. The heating method is also known, the products are preheated and carried out by the induction method, and then they are heated in an oven. J There are significant temperature gradients over the cross section of products, irregularity of their heating along the perimeter, inhomogeneity. properties along the length and perimeter of the products. The closest in technical terms to the invention is the method of heating large-diameter pipes with thick walls, according to which the temperature is carried out in the stage D: In the first stage, a flame with a high energy density to approximately the temperature of the Curie point, in the second stage inductive heating is used. current of low frequency, the duration of which corresponds to the time required for the temperature in the cross section and sufficient to raise it from the Curie point to the austentation temperature, while the pipes moves with rotation 3 J. The disadvantages of this method are that by the time the temperature reaches the Curie point, there is a significant temperature gradient over the section on the surface of the product, which is an unfavorable condition for subsequent induction heating, since low specific gravity, i.e. slow. The uneven heating of the flame heating stage is amplified in the inductive Hvo rotor heating stage, which leads to uneven mechanical properties of the products. The aim of the invention is to reduce heating irregularity over the cross section of the perimeter and length of the product and to increase the productivity of the process. The goal is achieved by the fact that, according to the method involving a high energy density flame, the subsequent induction reheating and cooling, flame heating is carried out until the outer surface of the product reaches 100-120 ° C lower than the inner surface or center of the product. Curie points, then thermostated the product until the temperature reached the cross section at the level of the Curie point, and rapid induction heating to the temperature of aurenitization. Moreover, for hollow products of large diameter with a full-length machine, equal to a hot current penetration depth or greater, the duration of induction heating is determined by the formula where TU is the heating time, s; (f is the wall thickness, mm; j- is the temperature gradient over the cross section, G. Thermostating can be carried out in a special chamber or in open air at a certain section of the path of the pipe. For Mer. Pipe made of 17G1S steel with a diameter of 1020 mm with thickness walls of 10 mm and a length of 8 m were heated until the outer surface of the product was reached, the inner surface was thermostatically heated for 10 s to an outer surface temperature of 750 ° C and heated up by an induction method up to 950 s for 25 s. After temperature control, the temperature difference over the cross section is 10 C, io the end of induction heating - 35 ° C, and the temperature unevenness along the perimeter and length was 10-20 C. When implementing the known method on a similar product, the temperature difference to the beginning of the induction heating was up, and by the end of the induction heating-5O C, and the heating lasted for 120 s, and the uneven temperature around the perimeter and length reached 100-12 ° C. Thus, the proposed method allows to reduce the temperature difference over the cross section, length and perimeter of the product, which ensures uniformity of the mechanical their properties, as well as increases the productivity of the process due to the reduction of the 3 1Q163 nor the propriety of the total pvcpa nd-. heat is about 20%, which reduces the consumption of electrical energy. Since the duration of any heating, especially niduction, depends on the thickness of the Vedalsg and the required temperature difference over its cross section, the following was achieved (the amplitude dependence of the austenitization time for induction heating 744 of hollow portions from the total wall (5 and temperature gradient) heating current n + l (-5- t, where (G .2 - ZO mm; dT 10 for sG; LG (hot current penetration depth).