專利名稱：：中頻感應(yīng)處理繩索鉆桿的設(shè)備和工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種處理鉆探使用的繩索鉆桿的設(shè)備和工藝方法。
背景技術(shù)：
：在地質(zhì)勘探中應(yīng)用較多的繩索取芯鉆桿是一種薄壁類合金鋼管，在使用過程中要一方面要承受桿體自重所產(chǎn)生的拉應(yīng)力，另一方面要承受動(dòng)力頭高速旋轉(zhuǎn)式產(chǎn)生的扭矩，因此，對(duì)鉆桿的機(jī)械性能要求較高。隨著勘探深度的增加，對(duì)鉆桿體的機(jī)械性能承載力的要求也逐步增加，普通的熱軋或冷拔鋼管已無法滿足使用要求，因此必須經(jīng)過整體調(diào)質(zhì)處理才提高鉆桿的整體機(jī)械性能，延長(zhǎng)鉆桿的使用壽命。因此，我廠引進(jìn)了中頻感應(yīng)鋼管熱處理生產(chǎn)線，研發(fā)了用于繩索鉆桿整體調(diào)質(zhì)的熱處理工藝，生產(chǎn)出機(jī)械性能較高，質(zhì)量穩(wěn)定的類繩索鉆桿。按照傳統(tǒng)的熱處理工藝方式，長(zhǎng)管類鋼管的調(diào)質(zhì)處理首先是在較深的豎直井式爐內(nèi)整體加熱，然后在同樣深的油池內(nèi)進(jìn)行冷卻降溫，完成淬火工藝；然后再將淬火后的管材放到井式爐內(nèi)保溫較長(zhǎng)時(shí)間，完成回火工藝。此類傳統(tǒng)的調(diào)質(zhì)方式生產(chǎn)效率較低，鉆桿的整體熱處理均勻性不好，能源的利用率不高，同時(shí)，在油池內(nèi)冷卻時(shí)產(chǎn)生的煙霧容易造成環(huán)境污染。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種中頻感應(yīng)處理繩索鉆桿的設(shè)備和工藝，解決傳統(tǒng)的熱處理工藝方式生產(chǎn)長(zhǎng)管類鋼管，生產(chǎn)效率較低，鉆桿的整體熱處理均勻性不好，能源的利用率不高，同時(shí)，在油池內(nèi)冷卻時(shí)產(chǎn)生的煙霧容易造成環(huán)境污染的問題。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)中頻感應(yīng)處理繩索鉆桿的設(shè)備，主要包括淬火感應(yīng)線圈、淬火噴淋冷卻水圈、回火感應(yīng)線圈、回火噴淋水圈和帶動(dòng)鉆桿前進(jìn)的變頻調(diào)速輥道，所述變頻調(diào)速輥道依次通過淬火感應(yīng)線圈、淬火噴淋冷卻水圈、回火感應(yīng)線圈、回火噴淋水圈。其中淬火感應(yīng)線圈至少有兩個(gè)。中頻感應(yīng)處理繩索鉆桿的工藝，采用分段逐次前進(jìn)連續(xù)感應(yīng)加熱的生產(chǎn)方式，其具體步驟如下首先將待處理的鉆桿放置料架上，調(diào)整變頻電機(jī)對(duì)輥送料機(jī)構(gòu)的線速度，將生產(chǎn)線各感應(yīng)設(shè)備通電進(jìn)入正常的工作狀態(tài)，調(diào)整冷卻水圈水量大小；其次將處理鉆桿有抬升機(jī)構(gòu)將管體送入對(duì)輥送料機(jī)構(gòu)中，以均勻的速度依次通過淬火感應(yīng)線圈、淬火噴淋冷卻水圈、回火感應(yīng)線圈、回火噴淋水圈，觀察在各加熱區(qū)域的加熱溫度，將各區(qū)域溫度分別維持在淬火溫度850-950°C;回火溫度550-710°C。鉆桿淬火前快速加熱至奧氏體溫度，淬火時(shí)可形成極細(xì)的馬氏體組織，?；瘯r(shí)則可形成細(xì)晶粒鐵素體-珠光體結(jié)構(gòu)。由于感應(yīng)加熱回火時(shí)間短，小顆粒碳化物析出，可均勻地分布在細(xì)晶粒的馬氏體基體。本專利利用中頻電流的電磁感應(yīng)加熱原理進(jìn)行分段逐次前進(jìn)的連續(xù)加熱方式，淬火及回火可同時(shí)在線進(jìn)行。感應(yīng)加熱是以電作為能源，完全不同于常規(guī)的熱處理加熱方式使用天然氣、煤氣以及液化石油氣等燃?xì)饽菢?，在鋼管的加熱過程中會(huì)產(chǎn)生煙塵，形成空氣污染。另外，使用中頻感應(yīng)技術(shù)對(duì)管體進(jìn)行加熱時(shí)，升溫速度快，效率高，可以實(shí)現(xiàn)管體的連續(xù)生產(chǎn)作業(yè)，提高了產(chǎn)品加工效率，同時(shí)，由于溫度可以在線可控可調(diào)，因此，可以保證鉆桿體的熱處理均勻性，達(dá)到提高鉆桿綜合機(jī)械性能的目的。下面根據(jù)附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。圖1是本發(fā)明所述的中頻感應(yīng)處理繩索鉆桿的設(shè)備結(jié)構(gòu)圖；圖2是本發(fā)明所述的經(jīng)過中頻感應(yīng)處理繩索鉆桿的設(shè)備處理的鉆桿的截面硬度分布圖；圖3是本發(fā)明所述的經(jīng)過中頻感應(yīng)處理繩索鉆桿的設(shè)備處理的鉆桿的軸向硬度分布圖。圖中1、淬火感應(yīng)線圈；2、淬火噴淋冷卻水圈；3、回火感應(yīng)線圈；4、回火噴淋水圈；5、變頻調(diào)速輥道；6、鉆桿。具體實(shí)施例方式如圖1所示，本發(fā)明所述的中頻感應(yīng)處理繩索鉆桿的設(shè)備，主要包括淬火感應(yīng)線圈1、淬火噴淋冷卻水圈2、回火感應(yīng)線圈3、回火噴淋水圈4和帶動(dòng)鉆桿6前進(jìn)的變頻調(diào)速輥道5，所述變頻調(diào)速輥道5依次通過淬火感應(yīng)線圈1、淬火噴淋冷卻水圈2、回火感應(yīng)線圈3、回火噴淋水圈4。其中淬火感應(yīng)線圈1至少有兩個(gè)。中頻感應(yīng)處理繩索鉆桿的工藝，采用分段逐次前進(jìn)連續(xù)感應(yīng)加熱的生產(chǎn)方式，其具體步驟如下首先將待處理的鉆桿放置料架上，調(diào)整變頻電機(jī)對(duì)輥送料機(jī)構(gòu)的線速度，將生產(chǎn)線各感應(yīng)設(shè)備通電進(jìn)入正常的工作狀態(tài)，調(diào)整冷卻水圈水量大??；其次將處理鉆桿有抬升機(jī)構(gòu)將管體送入對(duì)輥送料機(jī)構(gòu)中，以均勻的速度依次通過淬火感應(yīng)線圈、淬火噴淋冷卻水圈、回火感應(yīng)線圈、回火噴淋水圈，觀察在各加熱區(qū)域的加熱溫度，將各區(qū)域溫度分別維持在淬火溫度850-950°C;回火溫度550-710°C。鉆桿淬火前快速加熱至奧氏體溫度，淬火時(shí)可形成極細(xì)的馬氏體組織，?；瘯r(shí)則可形成細(xì)晶粒鐵素體-珠光體結(jié)構(gòu)。由于感應(yīng)加熱回火時(shí)間短，小顆粒碳化物析出，可均勻地分布在細(xì)晶粒的馬氏體基體。本專利利用中頻電流的電磁感應(yīng)加熱原理進(jìn)行分段逐次前進(jìn)的連續(xù)加熱方式，淬火及回火可同時(shí)在線進(jìn)行。感應(yīng)加熱是以電作為能源，完全不同于常規(guī)的熱處理加熱方式使用天然氣、煤氣以及液化石油氣等燃?xì)饽菢?，在鋼管的加熱過程中會(huì)產(chǎn)生煙塵，形成空氣污染。另外，使用中頻感應(yīng)技術(shù)對(duì)管體進(jìn)行加熱時(shí)，升溫速度快，效率高，可以實(shí)現(xiàn)管體的連續(xù)生產(chǎn)作業(yè)，提高了產(chǎn)品加工效率，同時(shí)，由于溫度可以在線可控可調(diào)，因此，可以保證鉆桿體的熱處理均勻性，達(dá)到提高鉆桿綜合機(jī)械性能的目的。硬度分布，見附圖2、附圖3。機(jī)械性能<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>經(jīng)中頻感應(yīng)調(diào)質(zhì)處理后的鉆桿，整體綜合機(jī)械性能明顯提高，并且性能分布較均勻。權(quán)利要求中頻感應(yīng)處理繩索鉆桿的設(shè)備，主要包括淬火感應(yīng)線圈、淬火噴淋冷卻水圈、回火感應(yīng)線圈、回火噴淋水圈和帶動(dòng)鉆桿前進(jìn)的變頻調(diào)速輥道，其特征在于，所述變頻調(diào)速輥道依次通過淬火感應(yīng)線圈、淬火噴淋冷卻水圈、回火感應(yīng)線圈、回火噴淋水圈。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中頻感應(yīng)處理繩索鉆桿的設(shè)備，其特征在于，淬火感應(yīng)線圈至少有兩個(gè)。3.中頻感應(yīng)處理繩索鉆桿的工藝，采用分段逐次前進(jìn)連續(xù)感應(yīng)加熱的生產(chǎn)方式，其具體步驟如下首先將待處理的鉆桿放置料架上，調(diào)整變頻電機(jī)對(duì)輥送料機(jī)構(gòu)的線速度，將生產(chǎn)線各感應(yīng)設(shè)備通電進(jìn)入正常的工作狀態(tài)，調(diào)整冷卻水圈水量大??；其次將處理鉆桿有抬升機(jī)構(gòu)將管體送入對(duì)輥送料機(jī)構(gòu)中，以均勻的速度依次通過淬火感應(yīng)線圈、淬火噴淋冷卻水圈、回火感應(yīng)線圈、回火噴淋水圈。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的中頻感應(yīng)處理繩索鉆桿的工藝，其特征在于，淬火溫度850-950°C。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的中頻感應(yīng)處理繩索鉆桿的工藝，其特征在于，回火溫度550-7l(TC。全文摘要本發(fā)明提供一種中頻感應(yīng)處理繩索鉆桿的設(shè)備和工藝，解決傳統(tǒng)的熱處理工藝方式生產(chǎn)長(zhǎng)管類鋼管，生產(chǎn)效率較低，鉆桿的整體熱處理均勻性不好，能源的利用率不高的問題。主要包括淬火感應(yīng)線圈、淬火噴淋冷卻水圈、回火感應(yīng)線圈、回火噴淋水圈和變頻調(diào)速輥道，采用分段逐次前進(jìn)連續(xù)感應(yīng)加熱的生產(chǎn)方式，鉆桿淬火前快速加熱至奧氏體溫度，淬火時(shí)可形成極細(xì)的馬氏體組織，?；瘯r(shí)則可形成細(xì)晶粒鐵素體-珠光體結(jié)構(gòu)。由于感應(yīng)加熱回火時(shí)間短，小顆粒碳化物析出，可均勻地分布在細(xì)晶粒的馬氏體基體。本發(fā)明利用中頻電流的電磁感應(yīng)進(jìn)行分段逐次前進(jìn)的連續(xù)加熱，淬火及回火可同時(shí)進(jìn)行。保證鉆桿體的熱處理均勻性，達(dá)到提高鉆桿綜合機(jī)械性能的目的。文檔編號(hào)C21D9/08GK101701285SQ20091022239公開日2010年5月5日申請(qǐng)日期2009年11月17日優(yōu)先權(quán)日2009年11月17日發(fā)明者彭莉,楊金東,王金,王鐵,蔡紀(jì)雄申請(qǐng)人:地質(zhì)礦產(chǎn)部無錫鉆探工具廠