一種消除鋼管內表面氧化的熱處理保護裝置制造方法
【專利摘要】一種消除鋼管內表面氧化的熱處理保護裝置，包括充氣端蓋部件、鋼管和排氣端蓋部件，充氣端蓋部件和排氣端蓋部件分別密封地安裝在鋼管的兩端內孔中。在熱處理前，將充氣端蓋部件和排氣端蓋部件分別密封地安裝在待處理鋼管的兩端內孔中，通過充氣端蓋部件上充氣連接孔向鋼管的內腔充入壓力氮氣，通過排氣端蓋部件上的排氣片排盡鋼管內腔中存有空氣，然后即可進行熱處理。當鋼管進行熱處理加熱時，由于鋼管內腔中無氧，因此就不會產生氧化層，同時，在熱處理過程中，鋼管內的氣體會膨脹，壓力會升高，此時壓力氣體則會通過單向排氣閥將管內的壓力氣體排除掉，能保證熱處理的安全性。
【專利說明】一種消除鋼管內表面氧化的熱處理保護裝置
【技術領域】
:
[0001]本實用新型涉及鋼管熱處理輔助裝置，尤其涉及鋼管的正火熱處理、淬火熱處理和回火熱處理中使用的輔助裝置。
【背景技術】
:
[0002]鋼管是石油化工、鍋爐、管線輸送等領域應用廣泛的必備產品，其生產種類繁多、應用領域廣泛，對于絕大多數鋼管，特別是高強度鋼管、低合金鋼管、高合金以及不銹鋼管等都需要進行熱處理，使其達到標準要求的力學性能指標。在熱處理過程中，必須對鋼管進行加熱升溫，正火、淬火和回火熱處理的溫度雖然各不相同，但高溫條件下鋼管內外表面都會與空氣中氧氣產生氧化還原反應，在鋼管內外表面形成一層氧化皮。對于鋼管外表面的氧化皮處理方法相對容易，可以通過滾磨、噴砂、拋丸等措施進行消除，而對于內表面氧化皮則很難處理，對于大口徑鋼管可以通過珩磨去除，但成本高、效率低。對于小口徑鋼管必須采用酸洗工藝，這種方法的環境污染很大，處理成本更高。雖然，已有采用無氧熱處理爐對鋼管進行熱處理的報導，但設備投入巨大，技術改造難度大，運行成本極高，工藝要求也很高，現有鋼管生產企業難以接受。
[0003]現有鋼管生產企業更希望有一種能消除鋼管內表面氧化的保護裝置，它能在現有生產線的基礎上，對于鋼管進行正常的熱處理。
實用新型內容:
[0004]本實用新型的目的是提供一種消除鋼管內表面氧化的熱處理保護裝置。
[0005]本實用新型采取的技術方案如下:
[0006]一種消除鋼管內表面氧化的熱處理保護裝置，其特征是:包括充氣端蓋部件、待處理鋼管和排氣端蓋部件，充氣端蓋部件和排氣端蓋部件分別密封地安裝在待處理鋼管的兩端內孔中。
[0007]進一步，所述充氣端蓋部件包括充氣密封端蓋、充氣連接孔、充氣彈簧座孔、密封球體、充氣彈簧和彈簧座板，充氣連接孔與充氣彈簧座孔同軸分布，充氣彈簧座孔的孔徑大于充氣連接孔，兩者在結合處設有密封錐面，密封球體設置在充氣彈簧座孔中，充氣彈簧一端與密封球體接觸，另一端由固定在充氣密封端蓋內端面上的彈簧座板軸向限位。
[0008]進一步，所述排氣端蓋部件包括排氣密封端蓋、內排氣孔、排氣片、連接座孔，排氣彈簧和調節螺母，內排氣孔和連接座孔同軸分布，其軸線與排氣密封端蓋的軸線平行，連接座孔為螺紋孔，在內排氣孔和連接座孔的結合處設有與排氣片結合的密封端面，排氣片和排氣彈簧均套裝在連接座孔中，調節螺母旋接在連接座孔中，排氣彈簧位于排氣片和調節螺母之間，在調節螺母上設有外排氣孔，外排氣孔設置在調節螺母的兩端面之間。
[0009]進一步，在調節螺母中心設有排氣彈簧座孔和旋緊施力孔，外排氣孔設置在排氣彈簧座孔和旋緊施力孔之間。
[0010]進一步，所述旋緊施力孔的截面形狀為正多邊形。[0011 ] 進一步，在充氣密封端蓋的密封外圓上設有徑向密封槽，在徑向密封槽中設有密封件；
[0012]進一步，在排氣密封端蓋的密封外圓上設有徑向密封槽，在徑向密封槽中設有密封件。
[0013]本實用新型的使用方法如下:
[0014]在鋼管熱處理前將充氣端蓋部件和排氣端蓋部件分別密封地安裝在待處理鋼管的兩端內孔中，通過充氣端蓋部件上的充氣連接孔向待處理鋼管的內腔充入氮氣，當待處理鋼管內腔的氣壓大于外界氣壓和排氣彈簧的彈力的合力后，壓力氣體推動排氣端蓋部件上的排氣片向外界排氣，通過通入壓力氮氣排盡待處理鋼管內腔中存有的空氣，當待處理鋼管內腔中的空氣排盡后，即可進行熱處理。
[0015]由于在待處理鋼管熱處理前，分別用充氣端蓋部件和排氣端蓋部件進行密封阻塞待處理鋼管兩端的內孔，使鋼管內孔形成與外界的密封結構，通過充氣端蓋部件上的充氣連接孔向其內充入壓力氮氣，當待處理鋼管內腔的氣壓大于外界氣壓和排氣彈簧的彈力的合力時，壓力氣體推動排氣端蓋部件上的排氣片向外界排氣，通過通入壓力氮氣來排盡待處理鋼管內腔中存有的空氣，當待處理鋼管內腔中的空氣排盡后，停止通氮，排氣片在排氣彈簧和外界氣壓作用下自動閉合，此時即可進行熱處理。當待處理鋼管進行熱處理加熱時，由于待處理鋼管內腔中沒有氧氣，雖然管體的溫度達到300°C?800°C，但管體內腔也不會產生氧化，因此能夠消除待處理鋼管內孔產生氧化層，達到無氧處理的技術效果。在熱處理過程中，管體內的氮氣也會膨脹，當壓力升高后，壓力氣體則會推動排氣端蓋部件的排氣片，管內的壓力氣體會自動外溢直至平衡，因此，在熱處理過程中也是安全的。
【專利附圖】
【附圖說明】
:
[0016]圖1為本實用新型的一種結構示意圖；
[0017]圖2為圖1中充氣端蓋部件的結構示意圖；
[0018]圖3為圖2中充氣密封端蓋的結構示意圖；
[0019]圖4為圖1中排氣端蓋部件的結構示意圖；
[0020]圖5為圖4中排氣密封端蓋的結構示意圖；
[0021]圖6為圖4中調節螺母的結構示意圖；
[0022]圖7為本實用新型的另一種結構示意圖。
[0023]圖中，1-充氣端蓋部件；2_待處理鋼管；3_排氣端蓋部件；4_徑向密封槽；5-密封件；6_單向進氣閥；11-充氣密封端蓋；12-充氣連接孔；13-充氣彈簧座孔；14-密封球體；
15-充氣彈簧；16_彈簧座板；17_密封錐面；31_排氣密封端蓋；32_內排氣孔；33_排氣片；34-連接座孔；35_排氣彈簧；36_調節螺母；37_密封端面；38_外排氣孔；361_排氣彈簧座孔；362-旋緊施力孔。
【具體實施方式】
:
[0024]下面舉例說明本實用新型的【具體實施方式】:
[0025]實施例1:
[0026]一種消除鋼管內表面氧化的熱處理保護裝置，由充氣端蓋部件1、待處理鋼管2和排氣端蓋部件3組成，充氣端蓋部件I和排氣端蓋部件3分別密封地安裝在待處理鋼管2的兩端內孔中，所述充氣端蓋部件I由充氣密封端蓋11、充氣連接孔12、充氣彈簧座孔13、密封球體14、充氣彈簧15和彈簧座板16組成，充氣連接孔12與充氣彈簧座孔13同軸分布，充氣彈簧座孔13的孔徑大于充氣連接孔12，兩者在結合處設有密封錐面17，密封球體14設置在充氣彈簧座孔13中，充氣彈簧15 —端與密封球體14接觸，另一端由固定在充氣密封端蓋11內端面上的彈簧座板16軸向限位；所述排氣端蓋部件3由排氣密封端蓋31、內排氣孔32、排氣片33、連接座孔34，排氣彈簧35和調節螺母36組成，內排氣孔32和連接座孔34同軸分布，其軸線與排氣密封端蓋31的軸線共線，連接座孔34為螺紋孔，在內排氣孔32和連接座孔34的結合處設有與排氣片33結合的密封端面37，排氣片33和排氣彈簧35均套裝在連接座孔34中，調節螺母36旋接在連接座孔34中，排氣彈簧35位于排氣片33和調節螺母36之間，在調節螺母36上設有外排氣孔38，外排氣孔38設置在調節螺母36的兩端面之間；在調節螺母36中心設有排氣彈簧座孔361和旋緊施力孔362，外排氣孔38設置在排氣彈簧座孔361和旋緊施力孔362之間，所述施力孔362的截面形狀為正六邊形；在充氣密封端蓋11的密封外圓上設有徑向密封槽4，在徑向密封槽中設有密封件5 ;同樣，在排氣密封端蓋31的密封外圓上設有徑向密封槽4，在徑向密封槽4中設有密封件5。
[0027]本實用新型的使用方法如下:
[0028]在鋼管熱處理前將充氣端蓋部件I和排氣端蓋部件3分別密封地安裝在待處理鋼管2兩端的內孔中，通過充氣端蓋部件I上的充氣連接孔12向待處理鋼管2的內腔充入氮氣，當待處理鋼管2內腔的氣壓大于外界氣壓和排氣彈簧35的彈力之和時，壓力氣體推動排氣端蓋部件3上的排氣片33向外界排氣，通過通入壓力氮氣排盡待處理鋼管2內腔中存有的空氣，當待處理鋼管2內腔中的空氣排盡后，即可進行熱處理。
[0029]本實用新型的實施方式很多，不限于上例，如圖7所示，在充氣端蓋部件I上的充氣連接孔12、充氣彈簧座孔13、密封球體14、充氣彈簧15和彈簧座板16直接做成一個標準的單向充氣閥6，在充氣密封端蓋11上開設一個安裝孔，將標準的單向進氣閥6安裝在其中即可。只要采用在待處理鋼管2兩端分別加塞充氣密封端蓋和排氣密封端蓋的一切技術方案均在本實用新型的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種消除鋼管內表面氧化的熱處理保護裝置，其特征是:包括充氣端蓋部件(I)、待處理鋼管(2)和排氣端蓋部件(3)，充氣端蓋部件(I)和排氣端蓋部件(3)分別密封地安裝在待處理鋼管(2)的兩端內孔中。
2.根據權利要求1所述消除鋼管內表面氧化的熱處理保護裝置，其特征是:所述充氣端蓋部件(I)包括充氣密封端蓋(11)、充氣連接孔(12)、充氣彈簧座孔(13)、密封球體(14)、充氣彈簧(15)和彈簧座板(16)，充氣連接孔(12)與充氣彈簧座孔(13)同軸分布，充氣彈簧座孔(13)的孔徑大于充氣連接孔(12)，兩者在結合處設有密封錐面(17)，密封球體(14)設置在充氣彈簧座孔(13)中，充氣彈簧(15) —端與密封球體(14)接觸，另一端由固定在充氣密封端蓋(11)內端面上的彈簧座板(16)軸向限位。
3.根據權利要求1所述消除鋼管內表面氧化的熱處理保護裝置，其特征是:所述排氣端蓋部件⑶包括排氣密封端蓋(31)、內排氣孔(32)、排氣片(33)、連接座孔(34)，排氣彈簧(35)和調節螺母(36)，內排氣孔(32)和連接座孔(34)同軸分布，其軸線與排氣密封端蓋(31)的軸線平行，連接座孔(34)為螺紋孔，在內排氣孔(32)和連接座孔(34)的結合處設有與排氣片(33)結合的密封端面(37)，排氣片(33)和排氣彈簧(35)均套裝在連接座孔(34)中，調節螺母(36)旋接在連接座孔(34)中，排氣彈簧(35)位于排氣片(33)和調節螺母(36)之間，在調節螺母(36)上設有外排氣孔(38)，外排氣孔(38)設置在調節螺母(36)的兩端面之間。
4.根據權利要求3所述消除鋼管內表面氧化的熱處理保護裝置，其特征是:在調節螺母(36)中心設有排氣彈簧座孔(361)和旋緊施力孔(362)，外排氣孔(38)設置在排氣彈簧座孔(361)和旋緊施力孔(362)之間。
5.根據權利要求4所述消除鋼管內表面氧化的熱處理保護裝置，其特征是:所述旋緊施力孔(362)的截面形狀為正多邊形。
6.根據權利要求2所述消除鋼管內表面氧化的熱處理保護裝置，其特征是:在充氣密封端蓋(11)的密封外圓上設有徑向密封槽(4)，在徑向密封槽(4)中設有密封件(5)。
7.根據權利要求3所述消除鋼管內表面氧化的熱處理保護裝置，其特征是:在排氣密封端蓋(31)的密封外圓上設有徑向密封槽(4)，在徑向密封槽(4)中設有密封件(5)。
【文檔編號】C21D9/08GK204251658SQ201420717448
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年11月25日 優先權日:2014年11月25日
【發明者】劉廣華, 霍建, 舒浩, 許東 申請人:江蘇常寶普萊森鋼管有限公司