Способ термической обработки массивных изделий

 

Изобретение относится к металлургии, к способам термической обработки морских буровых платформ для добычи нефти и газа, которые изготавливаются из труб и пространственных узлов. Цель изобретения - повышение производительности и улучшение усталостных свойств за счет создания на поверхности сжимающих остаточных напряжений. Изобретение предусматривает следующие операции: нагрев до 630...650°С, выдержку в течение 1...2 мин на 1 мм толщины стенки узла и охлаждение. Причем скорость нагрева и охлаждения в интервале 300-650°С составляет 130...150°С/ч, а во время охлаждения температура наружной поверхности должна быть на 100...150°С ниже, чем внутренней. Изобретение позволяет повысить предел выносливости металла шва на 17-20%, а основного металла на 19-23% продолжительность термообработки сокращается в 2...2,5 раза. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) (51) С 21 D 9/50, 1/30

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ . Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4420593/31-02 (22) 25.02.88 (46) 15.04.90. Бюл. У 14 (71) Челябинский политехнический институт им. Ленинского комсомола (72) С.Г, Иванов, Р.Г. Губайдулин, Ф.И. Султанов, А.В. Пестряев и Э.А. Махмудов (53) 621.785.79 (088.8) (56). Авторское свидетельство СССР

N - t168619, кл. С 21 Р 9/05, 1985.

Винокуров В.A. Отпуск сварных конструкций для снятия напряжений . M, Машиностроение, 1973, с. 200 ° (54) СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ МАССИВНЫХ ИЗДЕЛИЙ (57) Изобретение относится к металлургии, а именно к способам термической обработки морских буровых платформ

Изобретение относится к металлургии, в частности к способам термической обработки узлов морских стационарных платформ для добычи нефти и газа, а именно платформ решетчатого типа, которые собираются из прямолинейных труб и пространственных узлов.

Цель изобретения — повышение производительности и улучшение усталостных свойств изделия за счет создания на его наружной поверхности сжимающих остаточных напряжений.

Нагрев и охлаждение узла в интервале 300-650 С осуществляется со скоростью 130-150 C/÷, тем самым сокращается время термообработки до 7-8.ч.

2 для добычи нефти и газа, которые изготавливаются из труб и пространственных узлов. Цель изобретения — повышение производительности и улучшение усталостных свойств за счет создания на поверхности сжимающих остаточных напряжений. Изобретение предусматривает следующие операции: нагрев до 630650 С, выдержку в течение 1-2 мин на

1 мм толщины стенки узла и охлаждение. Причем скорость нагрева и охлаждения в интервале 300-650 С составляет

130-150 С/ч, а во время охлаждения температура наружной поверхности должна быть ниже внутренней на 100-150 С.

Изобретение позволяет повысить. предел выносливости металла шва на 17-20Х, а основного металла — на 19-23Х, продолжительность термообработки сокращается в 2-2,5 раза. 1 табл.

Кроме того, охлаждение узла производят таким образом, чтобы температура

: наружной поверхности узла была ниже внутренней на 100-150 С. Это совместно с повышенными скоростями охлаждения приводит к возникновению на наружной поверхности сжимающих остаточных напряжений, повышающих предел выносливости. Осуществить такое охлажде.ние можно, например, путем интенсивного обдува наружной поверхности узла 3» воздухом.

Пример. Проводят термическую обработку в печи узла массой 15,5 т, изготовленного из низколегированных сталей 12ХГДАФ (поясная труба с тол1557179 вости на наружной поверхности узла увеличивается для сварных соединений на 17-20Х для стали беэ сварного шва — на 19-23%.

Формула изо бретения, Полученные данные сведены в таблицу, Производительность термообработки согласно предлагаемому способу возрастает в 2-2 5 раза, снижаются затраты электроэнергии и горючих газов, при этом структура стали восстанавливается подобно ранее применяемым способам, а предел вынослиСредние величины оста точных напряжений, МП

Предел вынос" ливости, МПа собенности режи-. а термообработки

Марка стали

Способ териообработки

Средний градиент температуры по толщине стенки о уэла, С корость агрева и хлажде-.. ия от

50 до

00 С, С/ч на наружной поверхности узла на внутрен ней поверх ности узла

50 ..0 50-70 50-70

50 0 50-70 50-70

140 125 (-40)-(-30) 40-50

140 125 (-40) -(-30) . 40-50

09Г2С

12ХГДАФ

09Г2С

12ХГДАФ

71,7/134

101/126

86,2/167

117/155

Известный

Предлагаемый

В числителе - предел выносливости для сварного шва, в знаменателе — для основного материала.

Составитель В. Жуков

ТехредИ.Ходанич, Корректор С. Шекмар

Редактор N. Петрова

Заказ 699 Тираж 515 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Ужгород, ул. Гагарина, 101. щиной стенки 50 мм) и 09Г2С (патрубки с толщиной стенки 32 мм), при сле. дующих режимах: нагрев от 20 до

300 С за 1 ч; нагрев от 300 до 650 С за 2,5 ч {средняя скорость 140 С/ч); выдержка при 650 С в течение 1,7 ч; охлаждение до 300 С за 2,5 ч (средо няя скорость 140 С/ч) с интенсивным обдувом наружной поверхности узла воздухом, дриводящим к образованию градиента температуры по толщине стенок узла в среднем 125 С; выгрузка узла из печи при 300 С и дальнейшее охлаждение на воздухе.

Способ термической обработки массивных изделий, преимущественно узлов морских буровых платформ, включающий нагрев до 630-650 С, выдержку в течение 1-2 мин на 1 мм толщины стенки и охлаждение, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что, с целью повышения производительности термообработки и улучшения усталостных свойств за счет обеспечения сжимающих остаточных напряжений на наружной поверхности узла, нагрев и охлаждение в интервале 300-650 С проводят со скоростью

130-150 С/ч, при этом охлаждение осуществляют таким образом, чтобы температура наружной поверхности узла

25 была ниже внутренней на 100-150 С.