[發明專利]一種坯料的熱處理方法及裝置

有效

• 申請號: 202110872748.0
• 申請日: 2021-07-30
• 公開（公告）號: CN113621778B
• 公開（公告）日: 2022-05-13
• 發明（設計）人: 高新亮;陳凡海;盧言路
• 申請（專利權）人: 燕山大學
• 主分類號: C21D9/08
• 分類號: C21D9/08;C21D11/00;C21D1/52;C21D1/34
• 代理公司: 北京孚睿灣知識產權代理事務所(普通合伙) 11474
• 代理人: 劉翠芹

本發明涉及一種坯料的熱處理方法及裝置，該裝置包括坯料、平臺、上位機、脈沖電源、脈沖電流電極、噴火加熱組件、控制臺、紅外測溫組件和絲杠傳動組件，絲杠傳動組件包括固定安裝在平臺上的滑軌，滑軌的第一端焊接有第一定滑塊，滑軌的第二端設置有可移動的第一動滑塊，第一定滑塊與第一動滑塊頂端分別鑲嵌有脈沖電流電極且二者間穿設有第一絲杠并與第一電機連接。本發明利用脈沖電流的焦耳熱效應對坯料溫差進行調整，保證坯料各點溫度趨于一致，以提高坯料塑性變形能力，減少材料變形抗力，從而在后續坯料穿孔成型時，避免橫向裂紋缺陷的發生，降低廢品率，減少成型功耗，提高生產質量，從而能夠大幅度提升生產效益。

技術領域

本發明涉及坯料熱處理技術領域，特別涉及一種坯料的熱處理方法及裝置。

背景技術

無縫鋼管是國民經濟建設的重要原材料之一，大口徑不銹鋼無縫鋼管主要應用于石油裂化、核電等能源部門，在這些領域中對所用管件質量的要求相當高。在實際生產大口徑不銹鋼無縫鋼管的過程中發現，對管坯進行加熱后穿孔，穿出的毛管表面經常出現不規則魚鱗狀和鋸齒狀的橫向裂紋，開裂程度較為嚴重，而且這些裂紋在后續的拉拔、冷軋過程中難以消除，會在鋼管表面形成嚴重的質量缺陷問題，嚴重影響生產質量。

在現有技術中，通常采取延長加熱時間和保溫時間，用以消除缺陷，雖然此種措施實施方便，但是嚴重影響生產效率，耗能非常大，同時由于加熱保溫時間過長，會增加脫碳層厚度和氧化圓點的數目，不能抑制微裂紋發展，對于避免裂紋缺陷不利。

發明內容

為了解決上述現有技術的不足，本發明提供了一種坯料的熱處理方法及裝置，其在處理時能夠利用脈沖電流的焦耳熱效應對管坯進行升溫，使坯料上各點溫度趨于一致，提高坯料塑性變形的能力，促使材料塑性流動連續均勻，減少坯料的材料變形抗力，從而在后續坯料穿孔成型時，避免橫向裂紋缺陷的發生，降低廢品率，減少成型功耗，提高生產質量，從而能夠大幅度提升生產效益。

為解決上述技術問題，本發明提供如下技術方案：

具體地，本發明提供一種坯料的熱處理方法，其包括以下步驟：

S1、設定初始參數：確定加熱環境i(i＝1,2,3)、加熱精度要求K_i、坯料穿孔熱處理所需溫度T、脈沖電流加熱完成后坯料各點最大限制溫差ΔT和測溫熱電偶測溫時間間隔t，其中，i＝1時表示坯料在加熱爐中進行加熱，i＝2時表示坯料通過噴火的方式進行加熱，i＝3時表示坯料在脈沖電流施加的環境下進行加熱；加熱爐中加熱完成后的精度要求為K₁，噴火加熱完成后溫度的精度要求為K₂，施加脈沖電流加熱完成后的精度要求為K₃；

S2、對坯料進行加熱爐加熱，其具體包括以下子步驟：

S21、將坯料放入加熱爐中進行加熱，利用測溫裝置對加熱爐中坯料上各點的溫度進行實時檢測并將實時溫度數據傳輸給上位機，上位機通過比較加熱爐中坯料外表面上各點溫度確定溫度最大值，計算公式如下：

T_1max＝max{T₁’，T₁”，T₁”’，...，T₁⁽ⁿ⁾}，之后計算在加熱爐中加熱過程中的的實際精度

S22、將在加熱爐中加熱過程中的實際精度K₁’與在加熱爐中加熱完成后的精度要求K₁進行比較：若K₁’＜K₁，則重復步驟S21-S22直到K₁’≥K₁；若K₁’≥K₁，則進入步驟S3進行下一步加熱；

S3、對坯料進行噴火加熱，其具體包括以下子步驟：