Пристрій для термообробки циліндричних довгомірних виробів

1. Пристрій для термообробки циліндричних довгомірних виробів, що містить опорнонаправляючі елементи, механізми поступального й обертального руху оброблюваного виробу, ємність для збирання охолоджуючої води, який від 3 16589 4 Корисна модель відноситься до термічної обробки досягає 50...60°С і більш. Забезпечення опірності і може бути використана при виготовленні, напристатичним і динамічним навантаженням труб досяклад, зміцненні труб нафтового сортаменту і є гається збереженням пластичності і в'язкості осноудосконаленням пристрою за а.с. СССР вної маси металу (близько 70%). При поверхнево№1082844. Метою корисної моделі є підвищення му загартуванні на глибину 1,5...3,0мм надійності транспортування виробів через агрегат загартовується лише 30% металу зсередини трудля термічної обробки. Виріб, що гартується, знаби, інший метал - в'язкий. Труби магістральних ходиться в нагрівальній камері, відкіля переміщатрубопроводів в екстремальних умовах експлуаючись в подовжньому напрямку обертаючись, натації витримують подвійне навантаження: із внутгрівається до температури загартування (950°С). рішньої сторони високий тиск чи газу, нафти Подовжнє переміщення й обертання виробу здійс(50...70кгс/см2), а з зовнішньої сторони - високі нюється біконічніми роликами до заданої швидкоснегативні температури навколишнього середовиті, що дозволяє рівномірно загартовувати виріб ща - 50...60°С. Оскільки метал в'язкий (незагарто(трубу) по всій довжині і периметру. Загальними ваний), то він витримує високу негативну темпераознаками з пристроєм, що являється, є: опорнотуру крихкості. Дуже важливо застосовувати направляючі елементи, механізми поступального термоциклічну обробку (ТЦО) індукційним нагрій обертального рухів, ємність для збору охолованням СВЧ зварених стиків нафтових і газових джуючої води. Як і в попередньому рішенні відсуттруб при зварюванні і монтажі трубопроводів у ня можливість загартування тільки внутрішньої польових умовах, що підвищує ударну в'язкість робочої поверхні труб з метою підвищення міцносметалу. З досвіду відомо, що ударна в'язкість « n» ті металу труб (твердості, границі текучості, зносопри ТЦО маловуглецевих сталей ВМСт.3 збільшустійкості, ударній в'язкості) зі збереженням ється: з 65 до 124Дж/см2, сталі 40 з 42 до 70...80% в'язкого, незагартованого металу з зовні111Дж/см2, а сталі 40Х с 56 до 172Дж/см2 і т.д. шньої сторони труби. Даний пристрій прийнятий як Одночасно з ударною в'язкістю підвищуються і прототип. параметри міцності сталі. Приміром, для сталі Ставиться задача удосконалення пристрою ВМСт.3: межа міцності підвищується з 462 до для термообробки циліндричних виробів, у якому 583МПа, границя текучості з 362 до 416МПа; для використання індукційного нагрівання струмами сталі 40: межа міцності збільшується з 562 до високої частоти з застосуванням кругового індук672МПа, границя текучості з 406 до 491МПа і т.д. тора і високочастотного силового кабелю дозво[Федюкин В.М. Метод термоциклической обработляє загартовувати внутрішню поверхню довгомірки металлов. - 1984г.]. Довгомірні циліндричні виних циліндричних виробів, у результаті чого роби (труби) після загартування необхідно відпуспідвищується міцність, довговічність виробів. кати для зняття гартівних мікро- і макронапруг. Як Поставлена задача вирішується тим, що привідомо, довгомірні вироби досягають 20м і більш. стрій для термообробки циліндричних довгомірних Печей для відпуску таких деталей немає. Тому виробів, що містить опорно-направляючі елемендоцільно, застосувати для відпуску більш новий ти, механізми поступального й обертального руху спосіб - електрофізичну обробку деталей. Цей оброблюваного виробу, ємність для збору охолометод найефективніший. У порівнянні з прототиджуючої води, відповідно до корисної моделі допом пропоноване рішення дозволяє зробити поведатково постачений опорно-направляючими елерхневе загартування внутрішньої поверхні циліндментами, виконаними з ухилом 1-2° убік ричних довгомірних виробів (труб) індукційним переміщення виробу, а як загартовувальний принагріванням СВЧ, що підвищує міцність, твердість, стрій використано круговий індуктор з високочасзносостійкість, в'язкість металу труб, у той час як тотним силовим кабелем, розміщеними усередині прототип підвищує надійність транспортування виробу, що гартується, при цьому довжина висовиробів через агрегат для термічної обробки. кочастотного силового кабелю порівнянна з довНа Фіг. зображено схему пристрою для терможиною оброблюваного виробу, а сам кабель теробробки циліндричних довгомірних виробів. моізольований. Пристрій для загартування довгомірних цилінПристрій також відрізняється тим, що термоідричних виробів включає виріб, що гартується. 1, золяція кабелю виконана з діелектричного матеріякий установлений на валику 9, що встановлено в алу, а сам кабель поміщений у кругових держатедва ряди по обидві сторони виробу, високочастотлях з підпружиненими роликами. ний силовий кабель 2, що проходить усередині Термічна обробка (загартування, відпуск, тервиробу 1 по всій його довжині, круговий індуктор 3, моциклічна обробка й ін.) трубопроводів, що праспреєр 4, установлений поруч з індуктором 3, круцюють під тиском, широко застосовується при говий держатель високочастотного силового кабеспорудженні магістральних водо-, нафто- і газоплю 5, підпружинений роликами для перекочування роводів у нафтовій, газовій і інших галузях. Найсамого держателя 5 по внутрішній поверхні виробу більш досконалий спосіб підвищення міцності, 1 при обертанні його в процесі загартування; мев'язкості, твердості, зносостійкості металу труб ханізм обертання виробу 1 включає електродвигун досягається індукційним поверхневим загартуван7, редуктор 8 і опорний валик 9; механізм прямоліням СВЧ. Особливо важливо застосовувати цей нійного переміщення візка 6 містить електродвигун метод загартування СВЧ для магістральних тру10 і редуктор 11, трос сталевий 12 для перемібопроводів нафти і газу, що працюють у різних щення візка 6, ємність для збору охолоджуючої кліматичних зонах при високих параметрах робоводи 13, рейки шляхові 14, обмежник переміщення чих середовищ (50...70кгс/см2), наприклад, у райовізка 15, генератор СВЧ 16, охолоджуюча вода 17. нах Крайньої Півночі, де негативна температура Стандартні вироби - електродвигуни, редуктори, 5 16589 6 трос, рейки. У якості індуктора для термообробки ють одночасно механізм обертання виробу, що циліндричних довгомірних виробів застосовано гартується, 7, 8, 9 і механізм переміщення візка 6. круговий індуктор аналогічно тому, що зазначений Процес загартування відбувається безупинно до в патенті України №9578 «Спосіб термообробки виходу індуктора 3 з виробу 1. Гартівний холодоавнутрішніх поверхонь циліндричних виробів», гент (вода) самопливом надходить у водозбірник C21D1/10 від 17.10.2005. 13. При виході індуктора 3 з виробу, що гартуєтьВисокочастотний силовий кабель для передачі ся, 1 відключають генератор СВЧ 16, механізм високочастотної енергії до загартовуючого виробу, обертання виробу 7, 8, 9 і механізм протягання у передбачуваній корисній моделі застосований візка 10, 11. Рейковий шлях (2 нитки) 14 забезпезгідно з а.с. СССР №1374289 від 15 жовтня 1987р., чує прямолінійне переміщення візка 6, а 15 є оба механізм обертання виробу при загартуванні межником його переміщення. На цьому процес містить електродвигун заданої потужності і редукзагартування закінчується. Загартований виріб 1 тор, що забезпечує кількість оборотів 0,5...1,0об/с. знімається з валиків 9 і на його місце закладають Пристрій працює в такий спосіб. інший циліндричний виріб для наступного загартуВізок 6 встановлюють у вихідне положення (як вання і т.д. показано на Фіг.). Виріб 1 перед загартуванням Пропонована корисна модель дозволяє підустановлюють на валики 9 механізму обертання, вищити міцність, пластичність, твердість (а знащо знаходиться на візку 6. Через порожній отвір чить зносостійкість) робочої поверхні магістральвиробу 1 заводять високочастотний силовий каних трубопроводів, що працюють у різних бель 2, з'єднаний з індуктором 3, і спреєром 4 і кліматичних зонах (районах Крайньої Півночі), при пропускають через усю довжину виробу 1. Далі високих параметрах робітничих середовищ (газів, високочастотний силовий кабель 2, з'єднують з нафти). Труби в екстремальних умовах експлуатагенератором СВЧ 16, причому спреєр 4 і індуктор ції витримують високі тиски середовища з внутрі3 установлюють наприкінці виробу 1 (початок зашньої сторони і високі негативні температури (тегартування), подають охолоджуючу воду на них мпературу крихкості металу) із зовнішньої сторони. 17, включивши генератор СВЧ 16, подають висоВідсутнє тріщиноутворення й інші деформації кочастотну електроенергію на індуктор 3, роблять труб. Для відпуску термооброблених труб застонагрівання внутрішньої поверхні циліндричного совується електрофізична обробка (ЕФО) у зв'язку виробу до гартівної температури (950°). Роблячи з відсутністю печей великих габаритів. нагрів виробу до гартівної температури, включа Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601