42CrMo厚壁鋼管噴淋技術(shù)的工作原理

淬火的關(guān)鍵是“快速冷卻”，為了提高42CrMo厚壁鋼管的淬火質(zhì)量就必須快速打散鋼管內(nèi)、外表面的蒸汽膜，加快鋼管的冷卻速度，增加鋼管淬火后馬氏體的含量。“外淋+ 內(nèi)噴+ 旋轉(zhuǎn)”淬火工藝不僅打散了鋼管內(nèi)表面的蒸汽膜，也打散了鋼管外表面的蒸汽膜，保證了鋼管的冷卻速度。

1、外淋
外淋就是對(duì)42CrMo厚壁鋼管外表面進(jìn)行噴淋，采用了多個(gè)噴淋管，結(jié)構(gòu)如圖1 所示。
噴淋時(shí)，淬火液從一級(jí)管進(jìn)入，由連通管上的閥門(mén)、二級(jí)管接口處的撓性接頭進(jìn)入噴頭，通過(guò)調(diào)節(jié)每路噴淋管路上的閥門(mén)控制進(jìn)入噴頭的淬火水流量。在對(duì)小直徑鋼管進(jìn)行淬火時(shí)，可以關(guān)閉相鄰的一個(gè)閥門(mén)，調(diào)整另一個(gè)閥門(mén)開(kāi)度，以便小流量均勻噴液。外淋水落在鋼管上時(shí)，42CrMo厚壁鋼管上半部屬于強(qiáng)冷，下半部是空氣弱冷，冷卻速度相差很大，不僅會(huì)造成鋼管的彎曲變形，而且會(huì)造成鋼管圓周方向性能的差異，為了保證鋼管在整個(gè)圓周方向冷卻均勻，鋼管應(yīng)邊噴淋邊以鋼管中心線旋轉(zhuǎn)。

內(nèi)噴是水泵站提供水源，通過(guò)管道系統(tǒng)給鋼管內(nèi)部充滿(mǎn)淬火水。根據(jù)鋼管規(guī)格的不同，設(shè)計(jì)內(nèi)噴水的流量和壓力，用于打破鋼管內(nèi)壁的蒸汽膜，實(shí)現(xiàn)對(duì)鋼管內(nèi)表面的冷卻。

采用內(nèi)噴噴嘴在鋼管一端沿鋼管軸向方向噴射冷卻水，對(duì)鋼管內(nèi)表面進(jìn)行冷卻時(shí)，冷卻水從一端流入另一端流出，冷卻水在流動(dòng)過(guò)程中不斷地進(jìn)行熱交換，溫度不斷升高，就會(huì)造成42CrMo厚壁鋼管在軸向方向上冷卻速度不一致，甚而機(jī)械性能出現(xiàn)較大差距。這樣必須研究?jī)?nèi)噴水流速和流量對(duì)鋼管淬火性能的影響程度。經(jīng)過(guò)試驗(yàn)，內(nèi)噴水的流速控制在8 ～ 15 m/s之間，壓力≥0.6 MPa 時(shí)，可以保證鋼管淬火后馬氏體的含量≥90%，滿(mǎn)足鋼管的機(jī)械性能。

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2015年6月29日

山東省龍川鋼管制品有限公司