SU1381176A1 - Устройство дл термообработки труб - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области термообработки труб. Цель изобретеНИН - повышение качества обработки путем предотвращени  попадаии  воздуха в полость трубы. Устройство содержит транспортирующие механизмы загрузки 1 и выгрузки 2, систему охлаждени  3 индуктора 4, последний виток Ъ которого имеет поперечное сечеиие, в 2-2,5 раза превышающее поперечное сечение каждого из остальных витков его, и снабжен соплами 6 и 7. На рассто нии 0,5-0,7 внутреннего диаметра индуктора установлен спрейер 8. Оси сопл 6 и 7 индуктора 4 и первого р да сопл 9 спрейера 8 направлены навстречу друг другу и пересекаютс  на продольной оси камеры 10, проход щей через центры ее окон с уплотн ющими элементами 11. Спрейер 8, система охлаждени  3 индуктора 4 и камера JO соединены между собой через газодув- ку трубопроводом и образунзт замкнутый циркул ционный контур. 1 ил., 1 табл. & & (Л

Description

0/Г7 гоуодубки

sni

К toxdyfffe

От zojcffyf/ft/

со

00

о:

и

Изобретение относитс  к термообработке труб и может использоватьс  дл  обработки длинномерных цилиндрических изделий в защитной газовой среде.

Цель изобретени  - повышение качества обработки путем предотвращени попадани  воздуха в полость трубы.

На чертеже изображено устройство, продольный разрез.

Устройство содержит транспортирующие механизмы загрузки 1 и выгрузки 2 систему 3 охлаждени  индуктора 4, последний виток 5 которого имеет по- перечное сечение F , в 2-2,5 раза првышающее поперечное сечение Fj каждого из остальных витков индуктора, и снабжен соплами 6,выход щими на внутреннюю поверхность,и соплами 7, выход  щими на торцовую поверхность витка 5. Спрейер 8 расположен от индуктора 4 на рассто нии (l) 0,5-0,7 величины внутреннего диаметра (d) последнего. При этом оси (а и б) сопл 6 и 7 ин- дуктора 4 и оси первого р да сопл 9 спрейера 8 направлены навстречу одна другой таким образом, что пересекаютс  в одной точке (с), наход щейс  на продольной оси 001 камеры 10, Индук- тор 4 и спрейер 8 расположены в заполненной водородом камере 10 с уплотн ющими элементами 11. Спрейер 8, система 3 охлаждени  индуктора и камера 10 соединены между собой через гаэодувку трубопроводом таким образом , что образуетс  замкнутый циркул ционный контур.

Устройство работает следующим об- разом.

Пснптучно издели  12 помещаютс  на транспортном механизме 1 загрузки и с помощью последнего издели  переме щаютс  через уплотн ющий элемент 11 в камеру JO, запсхпненную водородом. При поступлении издели  в камеру 10 происходит продувка его полости водородом , котора  осуществл етс  за счет разности давлений между давлени- ем водорода в камере 10 и окружающей ее атмосферой. Затем изделие попадает в индуктор 4, где оно нагреваетс  до заданной температуры. При прохождении изделием последнего витка 5 индуктора 4 происходит выравнивание температуры по длине и периметру издели . На выходе издели  из индуктора 4, когда его температура однородна , через сопла 6 и 7 на поверхность издели  подаетс  водород. Последний также  вл етс  охлаждающим агентом системы 3 охлаждени  индуктора. Охлаждение изделий на участке между индуктором 4 и спрейером 8 осуществл етс  также за счет того, что на ег поверхность направл етс  водород из крайних сопл 9 спрейера 8. При этом оси (аи б) сопл 6 и 7 индуктора 4 и оси (в) первого р да сопл 9 спрейера 8 направлены навстречу одна другой таким образом, что пересекаютс  в одной точке (с) , наход щейс  на продольной оси установки. При таком направлении струй из сопл 6,7 и 9 в области нахождени  изделий создаетс  посто нное положительное давление, что предотвращает проникновение воздуха через полости издели  в камеру 10. Дальнейшее охлаждение изделий происходит в спрейере 8. Через уплотн ющий элемент 11 охлажденные до заданной температуры издели  покидают камеру 10 и попадают на транспортный механизм 2 разгрузки. Создание необходимого давлени  водорода в камере 10, обеспечение требуемого съема тепла с индуктора 4 и достижение заданной скорости охлаждени  изделий обеспечиваетс  за счет рециркул ции водорода, котора  осуществл етс  га- зодувкой.

Предлагаемое устройство опробовано при термообработке труб из стали ЭИ844-БУ-ИД размером DxS 22,6х хО,3 мм и длиной до 4,0 м. Термическую обработку провод т в среде водорода по режиму: нагрев до 1080°С и охлаждение до 100°С. В установку подвод т водород, содержащий 0,01% примесей , влажность соответствует температуре точки росы - . Расход водорода на установку составл ет 6,Ом / При этом давление в камере равно 5 Па. Нагрев провод т в индукторе, внутренний диаметр которого равен 34 мм. При этом поперечное сечение всех витков индуктора имеет форму пр моугольника , стороны которого равны 8 и 10 мм по вне1чнему периметру, а толщина стенки составл ет 1 мм. Исключение составл ет последний виток индуктора, сечение которого варьируетс  при выполнении экспериментов. Скорость перемещени  труб через упаковку О, 5 м/мин После термической обработки производ т оценку качества состо ни  поверхHOQTH труб И их физико-механические свойства.

Данные эксперимента показали, что наружна  и внутренн   поверхности трубы после ее термической обработки в предлагаемой установке светлые и неокисленные в том случае, если оси сопл индуктора и крайних сопл охлаждающего устройства направлены навстре чу одна другой и пересекаютс  в одной точке, наход щейс  на продольной оси установки. Это достигаетс  в том случае, когда оси а и б сопл индуктора , а также оси в сопл охлаждаю1че- го устройства составл ют с продольной осью установки углы равные 47, 58 и 44 соответственно. Когда оси сопл индуктора и спрейера пересекаютс  не на продольной оси установки, внутренн   и наружна  поверхности трубы после термической обработки темные, окисленные, разнозернистость достигает 3-4 баллов, а разброс свойств, например предела текучести, который зависит от величины зерна, достигает 5- 10 кг/мм.Установлено также , что расположение сопл в индукторе (при указанных параметрах установки ) гарантировано предотвращает, под- стуживание изделий в индукторе, что улучшает физико-механические свойства материала изделий,

Объединение струйного охлаждающего устройства, системы охлаждени  ин дуктора и камеры в один замкнутый циркул ционный контур позвол ет автоматически поддерживать требуемые аэродинамические параметры (давление водорода в камере, скорость истече- ни  водорода из сопи, необходимый объем тепла с индуктора) в установке Результаты экспериметов приведены в таблице.

Данные, представленные в таблице, показывают, что светла  неокислен- на  поверхность труб с высокими физико-механическими свойствами достигаетс  после термической обработки в том случае, если отношение величи- ны зазора (I) между спрейером и индуктором к внутреннему диаметру (d)

последнего (---) равно 0,5-0,7 и по-

ij

перечное сечение (F ) витка индукто- ра, последнего по ходу технологического процесса, в 2-2,5 раза превышае поперечное сечение (F,) каждого из остальных витков индуктора (ГУР

2 - 2,5), Это обусловлено тем, что в данном случае происходит ускоренное равномерное по периметру трубы охлаждение, которое начинаетс  непосредственно по достижении металлом заданной температуры нагрева, и отсутствует проникновение воздуха в рабочее пространство установки. При от- |Ношени х F, и 1/d 0,5 наблюда- :етс  высока  разнозернистость, св занна  с неравномерным охлаждением труб по их периметру и подстуживани- ем изделий в индукторе. Увеличение рассто ни  между спрейером и индуктором (более чем 0,7 внутреннего диаметра индуктора) и площади F, (более чем 2,5 раза ) нежелательно, поскольку увеличиваетс  врем  пребьшани  металла в области высоких температур уменьшаетс  в начальный период скорость охлаждени , В двух последних случа х происходит проникновение воздуха в камеру, что вызывает окисление внутренней и наружной поверхности труб.

Таким образом, применение предлагаемой установки дл  термической обработки длинномерных полых цилиндрических изделий позвол ет получить издели  после их термической обработки со светлой неокислениой наружной и внутренней поверхност ми с высокими физико-механическими свойствами. Это достигаетс  за счет того, что в зазоре между индуктором и охлаждающим устройством на продольной оси установки создаетс  область положительного давлени , обеспечиваетс  равномерный по периметру и длине изделий нагрев их до заданной те тературы и происходит интенсивное равномерное охлаждение металла, которое начинаетс  непосредственно по достижении им заданной температуры нагрева.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  термообработки труб содержащее защитную камеру с входным и выходным окнами и установленными на них уплотн ющими элементами,спрей- ер, состо щий из кольцевых коллекторов , и полый многовитковый индуктор с соплами и подвод щими патрубкайи, отличающеес  тем, что, с целью повышени  качества обработки путем предотвращени  попадани  воздуха в полость трубы, индуктор и спрейкамеры , рассто ние между ними составл ет О.З-О, внутреннего диаметра индуктора , а поперечное сечение данноер расположены последовательно друг

   за другом по оси камеры, проход щей

   через середины ее окон, оси крайних

   сопл индуктора и смежного с ним коль- го витка индуктора в 2-2,5 раза прецевого коллектора направлены навстре- вышает поперечное сечение каждого из

   чу одна другой и пересекаютс  на оси

   остальных его витков.

   камеры, рассто ние между ними составл ет О.З-О, внутреннего диаметра индуктора , а поперечное сечение данноостальных его витков.

   J07,J 1,7 7-JO

   126

   Состо ние поверхности труО после их термической обработ

   16-26 Темна  окисленна 

   23-25 Светла  неокисленна 

   23-25 Светла  неокисленна 

   23-25 Светла  неокисленна 

   18-32 Темна  окисленна 

   16-32 Темна  окнс- ленна