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Wie entwirft man eine Produktionslinie für die Induktionswärmebehandlung mit Zwischenfrequenz?

Einführung der Geräte für die Induktionswärmebehandlungslinie mit mittlerer Frequenz

Die Sekundärspule eines Zwischenfrequenz-Löschtransformators ist eine Wechselstrom-Induktionsspule. Das Werkstück wird in eine Wechselstrom-Induktionsspule gelegt und durch ein magnetisches Wechselfeld erhitzt. Abschrecken und Anlassen von Stahlrohren mit Zwischenfrequenzinduktion, die Produktionslinie für die Wärmebehandlung weist viele Eigenschaften auf, wie z. B. geringere Investitionen, schnelle Wirkung, niedrige Produktionskosten, geringere Wartungskosten für Geräte und weniger Wartung. Darüber hinaus wird die traditionelle Wärmebehandlungsmethode gebrochen, was die Produktionseffizienz erheblich verbessert und die Produktionskosten senkt.

Induktionsschmiedeofen mit mittlerer Frequenz

1. Ertrag, Spezifikation und Sorte

1.1 Leistung und maximale Spezifikation der Rohrausdehnung

Die Jahresproduktion wird voraussichtlich mehr als 30,000 t betragen. Die maximale Größe der Rohrerweiterung erreicht 700 mm.

1.2 Typen und Stahl

Es kann mit kohlenstoffarmem Stahl, Stahl mit mittlerem Kohlenstoffgehalt und legiertem Stahl mit einem Legierungsgehalt von weniger als 5 % umgehen. Die Sorten entsprechen Erdölgehäuseserien, hydraulischen Stützenserien, Kesselserien, Pipelineserien und nahtlosen Rohren für den Flüssigkeitstransport.

2.Produktionstechnologie jedes Betriebsbereichs

Die Prozessarbeit ist in einen Rohmaterialbereich, einen Wärmebehandlungsbereich, einen Richtbereich, einen Fehlererkennungsbereich, einen hydraulischen Betriebsbereich und einen Anfasbetriebsbereich unterteilt. Der Wärmebehandlungsbetrieb ist in 3 Abschrecklinien und 2 Anlasslinien unterteilt.

Der technologische Prozess ist wie folgt:

Nahtloses Rohr → Schleifen → Induktionserwärmung → Abschrecken mit Wasser → Erhitzen im Zweifelsfall → Anlassen → Dimensionieren → Fehlersuche → Richten → Wasserdruck → Anfasen → Auf Lagerung prüfen.

2.1 Betriebsbereich Rohstoffe

Entladen, Lagern, Markieren, Schleifen und Reinigen von Stahlrohren werden im Betriebsbereich Rohmaterial durchgeführt. Nach dem Markieren werden die Stahlrohre durch den rotierenden Rollgang in den Wärmebehandlungsbereich eingeführt. Der Hauptzweck des Drehrolltisches besteht darin, das Stahlrohr nach vorne zu drehen und zu verhindern, dass sich das Rohr nach dem Abschrecken verbiegt.

Anforderungen an Rohstoffe: Die maximale Länge beträgt 1400 mm; Außendurchmesser ∅219 ~ ∅470mm; Wandstärke 6 ~ 40 mm; Anforderungen an die Geradheit: Die Geradheit über die gesamte Länge darf 0.2 % nicht überschreiten; Die maximale Abweichung innerhalb von 1.5 mm vom Rohrende darf nicht größer als 3.18 mm sein.

2.2 Wärmebehandlungszone

Die Produktionslinie für die Wärmebehandlung kann Abschrecken + Anlassen, Normalisieren + Anlassen, Normalisieren, Anlassen und andere Prozesse realisieren, die die Wärmebehandlungsanforderungen verschiedener Stahlsorten erfüllen können.

2.2.1 Löschbereich

Zum Erhitzen wird eine Zwischenfrequenz-Induktionsspule verwendet, und die maximale Temperatur ist auf 1040 ℃ ausgelegt. Die Verarbeitungsgeschwindigkeit beträgt 5 mm pro Sekunde; Der Stahl wird von der rotierenden Walze zugeführt und das Abschrecken wird durch internes Spray und externes Spray behandelt. Das interne Spray wird durch den Druck des Begrenzungsrohrs zugeführt, und das externe Spray wird durch das Spray des Wassertanks gelöscht. Parameter des Induktionsofens mit mittlerer Frequenz: Leistung 400 kW, Strom 550 A.

Der Abschreckprozess ist ein Wärmebehandlungsprozess, bei dem Stahl auf eine bestimmte Temperatur über dem AC3- oder AC1-Punkt erhitzt, für eine bestimmte Zeit gehalten und dann mit einer angemessenen Geschwindigkeit abgekühlt wird, um eine Martensit- und/oder Bainitstruktur zu erhalten.

Nach dem Abschrecken können Härte und Festigkeit verbessert werden, es muss jedoch angelassen werden, um die Leistung von Festigkeit und Zähigkeit zu optimieren.

Die Abschrecktemperatur wird entsprechend der Zusammensetzung, Mikrostruktur und unterschiedlichen Leistungsanforderungen des Stahls bestimmt. Bei der Auswahl der Abschreckheiztemperatur des Werkstücks in der Produktionspraxis ist der Einfluss vieler Faktoren wie chemische Zusammensetzung, technische Anforderungen, Größe, Form, ursprüngliche Struktur, Zwischenfrequenzheizeinrichtung und Kühlmedium zu berücksichtigen Stellen Sie die Heiztemperatur entsprechend ein. Die maximale Zwischenfrequenz-Heiztemperatur von 1040 ℃ kann grundsätzlich die Abschreckanforderungen aller Stahlsorten erfüllen.

Um die Gefügeumwandlung, Karbidauflösung und Austenithomogenisierung aller Teile innerhalb und außerhalb des Werkstücks abzuschließen, muss eine bestimmte Zeit auf der Abschreckheiztemperatur gehalten werden, nämlich die Haltezeit [2]. Unter der Bedingung der Mittelfrequenz-Induktionserwärmung kann die erforderliche Abschrecktemperatur zwischen dem Stahlrohr und der Mitte der Induktionsspule erreicht werden. Unter der Prämisse, die Abschrecktemperatur geeignet zu erhöhen, kann der verbleibende Hub das Gefüge im Wesentlichen vergleichmäßigen.

2.2.2 zurück in den Brandbereich

Zum Tempern wird auch eine Zwischenfrequenz-Induktionsspule verwendet, und die maximale Temperatur ist auf 800 ° C ausgelegt. Nehmen Sie eine rotierende Rollenweise an, um in Stahl einzutreten; Parameter des Mittelfrequenz-Induktionsofens: Leistung 350 kW, Strom 550 A.

Da die maximale Temperatur auf 800 ° C ausgelegt ist, können die Anforderungen an den Hochtemperatur- und Niedertemperatur-Temperprozess garantiert werden.

Nach dem Anlassen können die Prozessanforderungen an Zähigkeit und Plastizität durch Verringerung der Sprödigkeit, Eliminierung oder Reduzierung innerer Spannungen erreicht werden.

2.2.3 Wasserabschreckverfahren

Internes Spray und externes Spray werden zum Abschrecken verwendet, das interne Spray wird zum Sprühen verwendet und das interne Spray wird zum Abschrecken verwendet, und das externe Spray wird zum Besprühen des Hochdruckrohrrings im Kastentank verwendet, und das interne Spray und das externe Spray können die Härtbarkeit sicherstellen aus dickwandigem Stahlrohr. Die Sprühwassertemperatur sollte unter 35℃ geregelt werden, der Wasserdruck beträgt 3 MPa, der Wasserdurchfluss beträgt 5 l/s.

Das Abschreckmedium wählt Wasser mit einer breiten Quelle, einem niedrigen Preis und einer stabilen Zusammensetzung. Durch Steuerung der Wassertemperatur kann der Martensit abgeschreckt werden, ohne zu viel Abschreckspannung zu verursachen.

Da die Härtbarkeit der Rohrwand zu dick ist, können Sie dem Wasser eine angemessene Menge Salz und Alkali hinzufügen, damit das Hochtemperaturwerkstück in das Kühlmedium eingetaucht wird, Salz und Alkalikristall im Dampffilmstadium ausgefällt werden und sofort platzen, der Dampffilm wird zerstört, die Oberfläche der Oxidhaut des Werkstücks wird ebenfalls gestrahlt, um die Kühlfähigkeit des Mediums im Hochtemperaturbereich zu verbessern.

2.2.4 Umlaufwasserkühlung

Ein Kühlwasserturm wird für die Umlaufwasserkühlung verwendet, um sicherzustellen, dass die Wassertemperatur weniger als 35 ° C beträgt.

2.2.5 Heizungsdefekte und Kontrolle

Erstens sollte auf Überhitzung und Überbrennen geachtet werden, um eine übermäßige Erwärmungstemperatur zu vermeiden, die zu großen Austenitkörnern und lokaler Oxidation oder Schmelzen von Korngrenzen führt, was zu einer Schwächung der Korngrenzen führt. In schweren Fällen verschlechtert sich die Leistung nach dem Überbrennen ernsthaft, und es bilden sich Risse während des Abschreckens. Das überbrannte Gewebe kann nicht wiedergewonnen und nur verschrottet werden. Sie müssen also wirklich die Heiztemperatur kontrollieren.

Darüber hinaus sollte darauf geachtet werden, Entkohlung und Oxidation zu vermeiden, um die Oberflächenhärte, Ermüdungsfestigkeit und Verschleißfestigkeit des Stahls nach dem Abschrecken sicherzustellen.

2.3 Richtzone

(1) Nach dem Anlassen kann der hydraulische, schnell zu öffnende Richtapparat mit sechs Rollen zum Richten verwendet werden.

(2) Richtprozessparameter. Die Richttemperatur ist normale Temperatur ~650℃. Biegen nach dem Richten: Rohrkörper kleiner als 1.5/1000 mm; Rohrende kleiner als 1/1000 mm; Elliptizität erfüllt unterschiedliche Lieferanforderungen; Auf der Oberfläche von Stahlrohren nach dem Richten darf keine Vertiefung zulässig sein.

2.4 Inspektionsbereich

(1) Übernehmen Sie die Ultraschallfehlererkennungsmaschine und die magnetische Leckfehlererkennungseinheit.

(2) Überprüfen Sie die Arten von Fehlern und Messelementen. Zu prüfende Fehlerarten: Längs-, Quer- und Schichtfehler an Innen- und Außenflächen; Messobjekte: Außendurchmesser, Wandstärke, Ovalität. Die geometrischen Abmessungen wurden nach dem Ultraschallverfahren gemessen.

Die Erkennungsgenauigkeit wird in Wanddicken-Messgenauigkeit und Außendurchmesser-Messgenauigkeit unterteilt. Die Messgenauigkeit der Wanddicke beträgt ±30 m. Die Genauigkeit der Messung des Außendurchmessers erfordert ±50 m.

2.5 Hydraulischer Arbeitsbereich

Inspektion nahtloser Stahlrohrstärke und Löcher und andere interne Defekte.

Der hydrostatische Test wurde gemäß API Spec 5CT und API Spec 5L durchgeführt, und der Testdruck betrug 35~100 MPa. Testmedium: Emulsion; Druckhaltezeit: 5~300s; Druckbeaufschlagungsmodus: Hochdruckpumpe plus Verstärkerzylinder; Druckhalteform: Wellenbrecher-Haltedruck oder Druckzylinder-Haltedruck.

2.6 Finishing-Bereich

Prüfen und lagern Sie die fertigen Produkte, fasen Sie das Stahlrohr an.

2.7 Andere Ausrüstung

Anhebende Transportausrüstung 3 Sätze, Spezifikationen für den Kran des Haupthakens 20/5T. Hauptsächlich verwendet für die Wartung von Geräten, das Heben von Rohstoffen, den Austausch von Werkzeugen, die Unfallbehandlung, das Heben von Zwischenrohrmaterial usw.

Kaltbett und Stahltransferbank 5. Die Verteilungsorte sind Rohstoffe und Abschreckvorderstand, Abschreck- und Anlassvorderstand, Anlasserrückstand, Fehlererkennung und Wasserdruckvorderstand, Wasserdruckrückstand.

3. Hilfsteile und Werkstattpersonal

Elektrische Steuerungsteile, Wasserversorgungs- und Entwässerungseinrichtungen (einschließlich Frischwassersystem, neues Wasserversorgungssystem für die Produktion, häusliches Löschwassersystem, sicheres Wasserversorgungssystem usw.), Heizung, Klimaanlage, Lüftung usw. sind entsprechend auszulegen nach einschlägigen nationalen Normen und Vorschriften; Die Fertigstellung muss den Anforderungen des Umweltschutzes genügen; Arbeitssicherheit und Gesundheitsschutz erfüllen die Anforderungen der einschlägigen nationalen Gesetze und Vorschriften.

4 Schichten und 3 Rückwärtsbetriebe werden übernommen, einschließlich Produktionslinie, Hilfsgerätebetrieb und Managementpersonal usw. Die gesamte Werkstatt benötigt insgesamt 60 Mitarbeiter.

4.Fazit

Die Einführung von Mittelfrequenz-Induktionserwärmung zur Behandlung von nahtlosen Stahlrohren ist machbar, sie hat die Eigenschaften einer kleinen Charge und viele Spezifikationen und hat den Wert der Popularisierung und Anwendung.

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