本技术提供一种方矩形管在线热处理矫直装置。
背景技术:
1、薄壁(厚度≤10mm)高强方矩形管是装备制造、工程机械、海工船舶、军工等领域的关键原材料。此类方矩形管通过挤压成型或冷拔成型后需要经过热处理,利用不同的加热温度和冷却方式来调控方矩形管的微观组织结构,进而获得更加优异的性能,确保管材的稳定性和耐用性。由于成型、热处理过程中均会产生不均匀的应力,造成管材变形不均匀,直线度极易产生变化,所以热处理后要进行矫直。而对于薄壁高强方矩形管来说,厚度小且强度高,导致变形程度更加突出且矫直困难。
2、目前,连续式热处理炉是薄壁高强方矩形管的主要热处理装备。但连续炉热处理后容易出现以下问题:
3、1、薄壁方矩形管的长度普遍在6-14米,在淬火过程中,由于管材长度较长容易造成冷热不均,进而出现大弯现象;
4、2、方矩形管的使役性能较低,热处理后的冷却效果影响着方矩形管的综合性能,而管材的底面紧贴这炉辊,导致其无法与水进行热交换,因此管材组织均匀性和性能一致性较差。
5、此外,热处理后的薄壁高强方矩形管主要采用室温下液压点矫的方式,存在压下量和压力难以控制的问题,导致矫直难度大。如果压下量较小,矫直时方矩形管强度较高且出现残余应力分布不均匀,使弹塑性变形困难且矫直后易出现变形回弹,矫直效果不明显;如果压下量较大,方矩形管的厚度较小,容易出现压凹、s弯等现象,需要进行校正、矫直、修磨后才能勉强使用,导致制造成本增加,矫直效率降低。
6、薄壁高强方矩形管热处理、矫直装置都影响了管材的生产效率和制造成品,因此目前的热处理、矫直装置无法满足高强方矩形管的质量和安全性的要求。
技术实现思路
1、本实用新型提供了的一种热处理效果好,矫直效率高、管材成品质量高的一种方矩形管在线热处理矫直装置。
2、为了实现上述目的,本实用新型采用了如下技术方案:
3、一种方矩形管在线热处理矫直装置,它由感应淬火装置、自回火装置、在线温矫装置三部分组成;
4、其中热处理装置包括热感应炉上料架和热感应炉下料架,所述热感应炉上料架和热感应炉下料架之间设置有感应线圈,所述感应线圈的后侧设置有外淋圈,外淋圈的内壁开设有密布的出水孔,所述热感应炉下料架上设置有一个内喷头,内喷头与进水管相连,所述进水管为硬质塑料管;
5、所述自回火装置设置于热感应炉下料架旁,薄壁方矩形管完成淬火后通过转料机构输送到自回火装置上,所述转料机构包括机架底座,机架底座的顶部设置有固定齿轮,所述固定齿轮与旋转齿轮相啮合,所述固定齿轮的转轴和旋转齿轮的转轴之间由传动杆相连,旋转齿轮的转轴设置在旋转轨道中,所述旋转齿轮设置在伸缩杆上,伸缩杆的另一端固定有电磁吸盘;
6、所述自回火装置包括测温仪、辊速调节装置、输送架,转料机构设置于热感应炉下料架和输送架之间,所述输送架通过辊速调节装置来调节转速,输送架的最前端设置有测温仪;
7、所述在线温矫装置设置于自回火装置后端,所述在线温矫装置包括前进辅助轮、上压矫直辊、侧压矫直辊、支撑辊、矫直机下料架,所述矫直机下料架设置于输送架的后方,矫直机下料架的前端与输送架的后端之间设置有多段矫直装置,由上下矫直装置和左右矫直装置组成,其中上下矫直装置包括上压矫直辊和支撑辊,支撑辊和上压矫直辊的辊轴水平设置,且设在左右两侧的支撑架上;所述左右矫直装置包括侧压矫直辊和支撑辊,支撑辊和侧压矫直辊的辊轴竖直设置,且设在上下的支撑架上。
8、上下矫直装置和左右矫直装置间隔布置。
9、输送架的末端两侧以及矫直机下料架的前端两侧设置有前进辅助轮。
10、本实用新型具有的有益效果是:
11、本实用新型专利提供的一种方矩形管在线热处理矫直装置解决了薄壁高强方矩形管现有技术中热处理效果不佳,矫直效率低、管材直线度差和残余应力分布不均的问题:
12、1.采用“中频热感应炉+外淋内喷冷却”相结合,设备投资经济且运行成本低。冷却采用“内外同时喷冷”的方式,加热后的管材通过内外环状喷水装置,钢管内外部同时喷射压力不小于0.2mpa的冷却水,击破蒸汽水膜,冷却效果充分且均匀性好。方矩形管在辊道上匀速前进,保证了加热和冷却的均匀,使热处理后的管材的组织细小均匀、残余应力分布均匀、整体变形量小。
13、2.方矩形管采用多辊矫直,针对方矩形管上下、左右两个面,均各有两对辊组,提交矫直效果及方矩形管厚度范围。每个矫直辊都有对应的支撑辊进行支撑,矫直辊的高度位置可被灵活调整,与支撑辊组合成不同大小的辊缝,满足不同尺寸方矩形管的矫直需求。
14、3.采用带温矫直的矫直方法,将中频热感应炉热处理与多辊矫直机温矫集成为一体,即管材热处理后均匀冷却至室温过程中进行矫直。此时在缓慢冷却过程中的管材具有较高的塑形,与常温相比提高约30%,且受到压力后易于松弛,便于矫直,同时使管材的矫直变形和金相组织变化同步发生,产生细晶强化和形变强化,从而提高方矩形管的强度和韧性。
15、4.针对方矩形管边缘尖锐,转料不便的特点,采用专门的电磁转料机构,电磁吸盘具有自动辅助定位功能,0.3秒的时间即完成方矩形管的吸取或释放,最大能使物料旋转180度,可大大提高生产效率。吸盘磁力消失实现退磁,对管材不产生任何影响。
1.一种方矩形管在线热处理矫直装置,其特征是:它由感应淬火装置、自回火装置、在线温矫装置三部分组成;
2.根据权利要求1所述的一种方矩形管在线热处理矫直装置,其特征是:上下矫直装置和左右矫直装置间隔布置。
3.根据权利要求1所述的一种方矩形管在线热处理矫直装置,其特征是:输送架的末端两侧以及矫直机下料架的前端两侧设置有前进辅助轮。