Устройство для термообработки труб

 

Изобретение относится к области термообработки труб. Цель изобретеНИН - повышение качества обработки путем предотвращения попадаиия воздуха в полость трубы. Устройство содержит транспортирующие механизмы загрузки 1 и выгрузки 2, систему охлаждения 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 расстоянии 0,5-0,7 внутреннего диаметра индуктора установлен спрейер 8. Оси сопл 6 и 7 индуктора 4 и первого ряда сопл 9 спрейера 8 направлены навстречу друг другу и пересекаются на продольной оси камеры 10, проходящей через центры ее окон с уплотняющими элементами 11. Спрейер 8, система охлаждения 3 индуктора 4 и камера JO соединены между собой через газодувку трубопроводом и образунзт замкнутый циркуляционный контур. 1 ил., 1 табл. & & (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК 51) 4 С 21 D 9/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИ4ЕТЕЛЬСТВУ гаяаРу&и

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3964881/23-02 (22) 09.10.85 (46) 15.03.88. Бюл. У 10 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт трубной промышленности (72) В.И.Ткач, А.А.Згура, Е.А.Близнюков, А.В.Чуб, И.Н.Ефимова, Е.Я.Лезинская, П.Л.Миропольский, В.Л.Атанасов, В.И.Сокур, Е.К.Кокорина, Г.С.Шмигло и Т.П.Даниленко (53) 621.785.6(088.8) (56) Шамов А.Н. и др. Проектирование и эксплуатация высокочастотных установок ° Л.: Машиностроение, 1974, с. 140-141.

Авторское свидетельство СССР

Ф 276125, кл. С 21 D 1/10, 1970. (54 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТЕРМООБРАБОТКИ

ТРУБ (57) Изобретение относится к области термообработки труб. Цель изобрете„„SU„„1381176 А1 ния - повышение качества обработки путем предотвращения попадания воздуха в полость трубы. Устройство содержит транспортирующие механизмы загрузки 1 и выгрузки 2, систему охлаждения 3 индуктора 4, последний виток 5 которого имеет поперечное сечение, в 2-2,5 раза превышающее поперечное сечение каждого нз остальных витков его, и снабжен соплами 6 и 7. На расстоянии 0,5-0,7 внутреннего диаметра индуктора установлен спрейер 8. Оси сопл 6 и 7 индуктора 4 и первого ряда сопл 9 спрейера 8 направлены навстречу друг другу и пересекаются на продольной оси камеры 10, проходящей а через центры ее окон с уплотняющими

Ф элементами 11. Спрейер 8, система охлаждения 3 индуктора 4 и камера 10 соединены между собой через газодув- C ку трубопроводом и образуют замкнутый цнркуляционный контур. 1 ил., 1 табл.

Фи ь

138! 176

Изобретение относится к термообработке труб и может использоваться для обработки длинномерных цилиндрических изделий в защитной газовой среде.

Цель изобретения — повышение качества обработки путем предотвращения попадания воздуха в полость трубы, На чертеже изображено устройство, продольный разрез.

Устройство содержит транспортирующие механизмы загрузки 1 и выгрузки 2, систему 3 охлаждения индуктора 4, последний виток 5 которого имеет поперечное сечение F, в 2-2,5 раза превышающее поперечное сечение F каждо2 го из остальных витков индуктора, и снабжен соплами 6, выходящими на внутреннюю поверхность,и соплами 7, выходя- 20 щими на торцовую поверхность витка 5.

Спрейер 8 расположен от индуктора 4 на расстоянии (1) 0,5-0,7 величины внутреннего диаметра (6) последнего.

При этом оси (а и б) сопл 6 и 7 ин- 25 духтора 4 и оси первого ряда сопл 9 спрейера 8 направлены навстречу одна другой таким образом, что пересекаются в одной точке (с), находящейся на продольной оси 00, камеры 10, Индук- 30 тор 4 и спрейер 8 расположены в заполненной водородом камере lO с уплотняющими элементами 11. Спрейер 8, система 3 охлаждения индуктора и камера lO соединены между собой через гаэодувку трубопроводом таким образом, что образуется замкнутый циркуляционный контур.

Устройство работает следующим об- 40 разом.

Поштучно иэделия l2 помещаются на транспортном механизме i загрузки и с помощью последнего иэделия перемещаются через уплотняющий элемент 11 45 в камеру 10, заполненную водородом.

При поступлении изделия в камеру 10 происходит продувка его полости водородом, которая осуществляется за счет разности давлений между давлени ем водорода в камере lO и окружающей ее атмосферой. Затем изделие попадает в индуктор 4, где оно нагревается до заданной температуры. При прохождении изделием последнего витка 5 индуктора 4 происходит выравнивание температуры по длине и периметру иэделия, На выходе изделия из индуктора 4, когда его температура однородна, через сопла 6 и 7 на поверхность изделия подается водород. Последний также является охлаждающим агентом системы 3 охлаждения индуктора. Охлаждение изделий на участке между индуктором 4 и спрейером 8 осуществляется также за счет того, что íà его поверхность направляется водород из крайних сопл 9 спрейера 8, При этом оси (а и б) сопл 6 и 7 индуктора 4 и оси (и 1 первого ряда сопл 9 спрейера 8 направлены навстречу одна другой таким образом, что пересекаются в в одной точке (с ), находящейся на продольной оси установки. При таком направлении струй из сопл 6,7 и 9 в области нахождения изделий создается постоянное положительное давление

Э что предотвращает проникновение воздуха через полости изделия в камеру 10. Дальнейшее охлаждение иэделий происходит в спрейере 8. Через уплотняющий элемент 11 охлажденные до заданной температуры изделия покидают камеру 10 и попадают на транспортный механизм 2 разгрузки. Создание необходимого давления водорода в камере 10, обеспечение требуемого съема тепла с индуктора 4 и достижение заданной скорости охлаждения изделий обеспечивается эа счет рециркуляции водорода, которая осуществляется гаэодувкой.

Предлагаемое устройство опробовано при термообработке труб иэ стали

ЭИ844-БУ-ИД размером Dxi> = 22,6х х0,3 мм и длиной до 4,0 м, Термическую обработку проводят в среде водорода по режиму: нагрев до 1080 С и охлаждение до 100 С. В установку подводят водород, содержащий 0,017. примесей, влажность соответствует температуре точки росы — 70 С. Расход водорода на установку составляет 6,0м /ч

При этом давление н камере равно 5 Па.

Нагрев проводят в индукторе, внутренний диаметр которого равен 34 мм. При этом поперечное сечение всех витков индуктора имеет форму прямоугольника, стороны которого равны 8 и 10 мм по внешнему периметру, а толщина стенки составляет 1 мм. Исключение составляет последний ниток индуктора, сечение которого варьируется при выполнении экспериментов. Скорость перемещения труб через установку 0,5 м/мин.

После термической обработки производят оценку качества состояния поверх4381176 ности труб и их физико-механические свойства, Данные эксперимента показали, что наружная и внутренняя 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 нанстре 10 чу одна другой и пересекаются в одной точке, находящейся на продольной оси установки, Это достигается н том случае, когда оси а и б сопл индуктора, а также оси в сопл охлаждаюг е- 15 го устройства составляют с продольной осью установки углы, равные 47, о

58 и 44 соответственно, Когда оси сопл индуктора и спрейера пересекаются не на продольной оси устанонки, 2р внутренняя и наружная поверхности трубы после термической обработки темные, окисленные, раэнозернистость достигает 3-4 баллов, а разброс свойств, например предела текучести, 25 который зависит от величины зерна, достигает 5-10 кг/мм. Установлено также, что расположение сопл в индукторе (при указанных параметрах установки } гарантиронано предотвращает. под- 30 стужинание изделий в индукторе, что улучшает физико-механические свойства материала изделий, Объединение струйного охлаждающего устройства, системы охлаждения ин- З духтора и камеры н один замкнутый циркуляционный контур позволяет автоматически поддерживать требуемые аэродинамические параметры (давление водорода в камере, скорость истече- 4р ния водорода из сопл, необходимый объем тепла с индуктора) в установке.

Результаты экспериметов приведены в таблипе.

Данные, представленные в таблице, 45 показывают, что светлая неокисленная поверхность труб с высокими физико-механическими свойствами достигается после термической обработки в том случае, если отношение величи- 50 ны зазора (1 ) между спрейером и индуктором к внутреннему диаметру (d.)

1 последнего (††) равно 0,5-0,7 и по» перечное сечение (Р,) витка индуктора, последнего по ходу технологического процесса, н 2-2,5 раза превышает поперечное сечение (F,) каждого из остальных витков индуктора (Р,/F, 2 — 2 5). Это обусловлено тем, что н данном случае происходит ускоренное равномерное по периметру трубы охлаждение, которое начинается непосредственно по достижении металлом заданной температуры нагрева, и отсутствует проникновение воздуха в рабочее пространство установки. При отношениях F,/F с 2 и 1/й i 0,5 наблюдается высокая разнозернистость, связанная с неравномерным охлаждением труб по их периметру и подстуживанием иэделий в индукторе. Увеличение расстояния между спрейером и индуктором (более чем 0,7 внутреннего диаметра индуктора) и площади Р, (более чем 2,5 раза ) нежелательно, поскольку увеличивается время пребывания металла в области высоких температур, уменьшается в начальный период скорость охлаждения, В двух последних случаях происходит проникновение воздуха в камеру, что вызывает окисление внутренней и наружной поверхности труб, Таким образом, применение предлагаемой установки для термической обработки длинномерных полых цилиндрических изделий позволяет получить иэделия после их термической обработки со светлой неокисленной наружной и внутренней поверхностями с высокими физико-механическими свойствами. Это достигается за счет того, что в зазоре между индуктором и охлаждающим устройством на продольной оси установки создается область положительного давления, обеспечивается равномерный по периметру и длине изделий нагрев их до заданной температуры и происходит интенсивное равномерное охлаждение металла, которое начинается непосредственно по достижении им заданной температуры нагрева.

Ф о р м ул а и s о б р е т е н и я

Устройство для термообработки труб, содержащее защитную камеру с входным и выходным окнами и установленными на них уплотняющими элементами, спрейер, состоящий иэ кольцевых коллекторов, и полый многовитковый индуктор с соплами и подводящими патрубкайи, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения качества обработки путем предотвращения попадания воздуха в полость трубы, индуктор и спрей1381176 камеры, расстояние мелду ними составляет 0,5-0,7 внутреннего диаметра индуктора, а поперечное сечение данного витка индуктора в 2-2,5 раза превыпает поперечное сечение квкдого из остальных его витков.

Велич на на балл

Расстояние между индук ром и охлалдающим устр ством перечное сечение следнего витка духтора апаостояние оверхности руб после их термичесой обработи он изменеий пре" ела теучестн г/мм

Относительная величиАбсолют величин мм

Относитель ная величи с олют я вечина, на на

0,4

7-) 0

16 26

),7

)07,) 13,6

23-25

8-9

126

0,5

14) 75 2,25 8-9

23-25

0,6

20,3

20,7

8-9

23-25

157,5 2,5

017

27,2! 8-32

8-11

170,1

2,7

0,8

7-11

16-32

34

Составитель Г.максименко

Техред М.Дидык Корректор Г Решетник

Редактор М.Петрова

Заказ 1)65/28 Тирах 545 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

) ) 303 5,Ìîñêâà,Æ-3 5 р Раушская наб,, д. 4/ 5

Производственно-полиграфическое предприятие,г. Увгород,ул.Проектная,4 ер расположены последовательно друг

sa другом по оси камеры, проходящей через середины ее окон, оси крайних сопл индуктора и смекного с ним коль" цевого коллектора направлены навстре- ,5 чу одна другой и пересекаются на оси

Темная окисленная

Светлая неокисленная

Светлая неокисленная

Светлая неоки сл е иная

Темная окисленная

Темная окисленная