【摘要】：無(wú)縫鋼管在國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中具有重要作用,被廣泛使用于石油開(kāi)采、鉆探等領(lǐng)域中。21世紀(jì)以來(lái),石油行業(yè)和鉆探技術(shù)進(jìn)行了大規(guī)模產(chǎn)業(yè)升級(jí),對(duì)無(wú)縫鋼管的力學(xué)性能提出了更高的需求。淬火作為鋼鐵行業(yè)中一種改善金屬材料組織結(jié)構(gòu)的技術(shù),淬火工藝能提高無(wú)縫鋼管的強(qiáng)度和硬度。在此種背景下,無(wú)縫鋼管的淬火工藝在國(guó)內(nèi)外得到了快速發(fā)展。本文立足于無(wú)縫鋼管熱處理工藝生產(chǎn)現(xiàn)狀,針對(duì)鞍山鋼鐵集團(tuán)公司無(wú)縫177機(jī)組熱處理線產(chǎn)量一直無(wú)法達(dá)到預(yù)計(jì)產(chǎn)能,且水淬工藝事故率高,產(chǎn)品合格率低等等問(wèn)題開(kāi)展研究。首先,本文從鋼管水淬的機(jī)械結(jié)構(gòu)分析入手,運(yùn)用力學(xué)分析理論,找出影響生產(chǎn)作業(yè)率的主要缺陷的根本原因,即水淬旋轉(zhuǎn)支撐和壓緊輪壽命低,隨后對(duì)其進(jìn)行了改進(jìn),解決了現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)作業(yè)率低的問(wèn)題;其次,本文對(duì)熱處理后的鋼管進(jìn)行強(qiáng)度取樣試驗(yàn),得出鋼管強(qiáng)度呈現(xiàn)不均勻的現(xiàn)象,分析了冷卻介質(zhì)、冷卻裝置等各因素對(duì)鋼管強(qiáng)度不均勻的影響,并提出改進(jìn)措施,解決了現(xiàn)場(chǎng)鋼管水淬合格率低的問(wèn)題;最后,本文從鋼管水淬受力進(jìn)行分析,運(yùn)用計(jì)算機(jī)建模,模擬鋼管水淬過(guò)程中的受力,找出鋼管彎曲的一個(gè)主要原因,即現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備故障造成高溫下鋼管受力彎曲,并提出改進(jìn)措施,從而解決了鋼管彎曲率高的問(wèn)題。經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施并驗(yàn)證,改進(jìn)后無(wú)縫鋼管水淬效果良好,現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)效率及產(chǎn)品合格率同比前期有很大改善,既滿足客戶對(duì)產(chǎn)品強(qiáng)度和硬度等方面需求,又達(dá)到降低生產(chǎn)成本的目的。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TG155.3
【圖文】：

斯惠頓杠桿式送料裝置；2 一固定門(mén)；3 一旋轉(zhuǎn)裝置；4 一壓緊裝5 一集水裝置；6 一擋水板；7 一外噴淋裝置；8 一輸送鏈圖 1-2 寶鋼鋼管廠新增水淬設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖[25]

其二，鋼管熱處理水淬方式也出現(xiàn)其它新穎技術(shù),華北石油第一機(jī)械廠的鋼管內(nèi)噴旋流淬火技術(shù)就是一例，其簡(jiǎn)圖如圖1-4所示[31]。此種淬火方式的優(yōu)點(diǎn)為淬火冷卻介質(zhì)為旋轉(zhuǎn)水流，加大了冷卻介質(zhì)與鋼管內(nèi)壁間的相對(duì)流速，并且能改善冷卻介質(zhì)對(duì)溫度敏感的不足，使鋼管各部位冷卻速度更加均勻，保證了鋼管淬火質(zhì)量，減少了鋼管淬火過(guò)程的質(zhì)量事故的發(fā)生。其三，隨著環(huán)保要求越來(lái)越嚴(yán)格，在政府相關(guān)政策鼓勵(lì)下，投資少、污染小、符合環(huán)保要求的中頻感應(yīng)加熱技術(shù)開(kāi)始在國(guó)內(nèi)無(wú)縫鋼管熱處理企業(yè)中得到越來(lái)越多的應(yīng)用[32,33]，成為企業(yè)優(yōu)先采用的新工藝技術(shù)。例如首都鋼鐵公司、無(wú)錫西姆萊斯石油專用管制造有限公司等都已有自己的無(wú)縫鋼管中頻感應(yīng)加熱技術(shù)。圖 1-4 鋼管內(nèi)噴旋流淬火簡(jiǎn)圖[31]進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，我國(guó)高附加值無(wú)縫鋼管技術(shù)也得到了快速發(fā)展。例如東北大學(xué)采用臨界區(qū)超快冷淬火+回火的工藝，成功將普通無(wú)縫鋼管熱處理后升級(jí)為DP鋼無(wú)縫鋼管；采用臨界區(qū)加熱+控冷至貝氏體區(qū)等溫淬火的工藝

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文裝置的作用為對(duì)鋼管進(jìn)行有效支撐并使鋼管按要求轉(zhuǎn)速鋼管的旋轉(zhuǎn)支撐裝置示意圖，電動(dòng)機(jī)通過(guò)雙排鏈鏈傳動(dòng)旋轉(zhuǎn)，主軸通過(guò)單排鏈鏈條帶動(dòng)8組旋轉(zhuǎn)支撐輪旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)輪組成，后5組旋轉(zhuǎn)支撐輪由2對(duì)旋轉(zhuǎn)輪組成。最后帶動(dòng)鋼管旋轉(zhuǎn)。鋼管的熱處理生產(chǎn)中速度是不同的。鋼管水淬前，旋轉(zhuǎn)由轉(zhuǎn)臂移鋼機(jī)移至旋轉(zhuǎn)輪上準(zhǔn)備水淬時(shí)，電動(dòng)機(jī)提速，轉(zhuǎn)；當(dāng)鋼管水淬結(jié)束后，電動(dòng)機(jī)降速，旋轉(zhuǎn)輪低速旋轉(zhuǎn)如圖 2-2 所示，其中，a 表示減速機(jī)升速時(shí)間、b 表示淬降速時(shí)間、d 表示生產(chǎn)運(yùn)行間隙時(shí)間、v1表示減速機(jī)低速機(jī)高速運(yùn)行速度，v1是 v2的十分之一。

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2761540