螺旋焊接钢管水淬火设备的设计及应用

　　冶金行业中水淬火设备广泛应用于螺旋焊接钢管的热处理生产线中,通过对螺旋焊接钢管的水淬火处理,提高螺旋焊接钢管的硬度和耐磨性。淬火与不同温度的回火配合可以大幅度提高螺旋焊接钢管韧性及疲劳强度,获得综合机械性能较好的螺旋焊接钢管。以往的水淬火设备的淬火工艺流程是经淬火炉加热的螺旋焊接钢管由上料装置直接放入到装满冷却水的淬火槽中冷却,一定时间后再由出料装置拨出。这样的淬火工艺很容易造成螺旋焊接钢管冷却不均匀,产生弯曲、开裂等缺陷,影响螺旋焊接钢管的性能。本文介绍的新型螺旋焊接钢管用水淬火设备,采用国内外先进的“外淋+旋转+内喷”淬火工艺,并进行了大量的结构改造、技术革新,有效的提高了螺旋焊接钢管的精度和机械性能,大大减少了淬裂、弯曲、椭圆等缺陷。通过对该水淬设备工作原理、淬火工艺、结构特点的分析,说明了该设备与国内其他水淬设备在机械结构、淬火效果、淬后螺旋焊接钢管精度、机械性能等方面的不同。

　　2设计条件及主要参数

　　淬火形式:外淋+旋转+内喷来料螺旋焊接钢管:石油套管、高压锅炉管、管线管、接箍料外径:<114.3mm<273mm,外径公差:±1%壁厚:7.35mm35mm,壁厚公差:±12.5%直度:≤2mm/m,长度:6.0m15.0m温度:约900℃淬后螺旋焊接钢管:温度<100℃,管端直度≤3mm/m,管体直度≤1.5mm/m

　　3系统组成

　　主要由机械、液压、控制系统三部分组成,如图1所示。

　　3.1机械部分

　　主要包括:淬火炉出炉辊道、上料装置、固定门、水淬火设备主体(以下简称主机)、出料装置、空水装置、步进运输机等部分。淬火炉出炉辊道输送加热后的螺旋焊接钢管。采用螺旋焊接钢管水淬出加热炉倾斜式辊道,减少在螺旋焊接钢管运输过程中V形辊和螺旋焊接钢管的变形。上料装置的功能是将螺旋焊接钢管从淬火炉出料辊道移至旋转装置的支撑轮上。主要由主传动轴、旋转臂及安装在旋转臂上的“V”型块等部分组成。