端部加厚鋼管的超高頻感應加熱調質處理工藝

        端部加厚鋼管加厚部分長度在100～150mm，分為內加厚、外 加厚和內外加厚三種。這種鋼管主要用來增加連接部位的強度。由于鋼管兩端與中部壁厚不同，采用正常感應加熱方法很難使管端與管體的溫度均一，通常是加厚部位溫度低于管體溫度。這樣熱處理后力學性能產生很大的差別。為了克服這種缺點，可采用加厚端預熱法或雙頻加熱法來解決這個問題。下面分別介紹這兩種工藝方法。

        加厚端預熱法

        采用超高頻感應加熱加厚端預熱法生產高強度鉆桿的生產線平面布置。生產線的電源配置和工藝過端部加厚鋼管超高頻感應加熱預熱法調質處理生產線的平面布置 l上料臺架；2轉運臺；3-傳送臺；4一下料臺架；5-探傷儀；6預熱感應器；7-均溫爐；8-淬火感應器；9噴淋冷卻；10回火感應器 程如下。

        ①電源配置

        這條生產線總功率為270ukW，可以處理直徑為 140mm、壁厚為9～12mm的鉆桿和套管。加厚端預熱采用2臺 lOOkW、1000Hz的電源；淬火加熱采用3臺500kW、2500Hz和 1000Hz的電源；回火加熱采用2臺500kW、1000Hz的電源。

        ②調質處理過程

        鋼管由平移機構傳送前進，加厚端首* 入預熱感應器被加熱到800～850℃。然后，鋼管轉入由斜輥傳動 的輥道旋轉前進，經淬火加熱超高頻感應加熱*淬火溫度，并在保溫爐內均溫，隨后進入噴淋淬火冷卻，淬火后鋼管經轉送臺抵達回火處理線?；鼗鸺訜釙r加厚端部不再預熱，通過保溫爐均溫將加厚部位 與管體溫度均一?；鼗鸺訜岷箐摴茉诳諝庵欣鋮s，完成調質處理全過程。

        ③鋼管加厚端的淬火冷卻方法 

        加厚端淬火時使用內外同步噴淋冷卻裝置，內噴射系統通過傳感器和機械系統自動進行噴淋操作。淬火時，噴射冷卻使用水壓為0.4～0. 6MPa。這種內外同步 冷卻裝置基本上能保證加厚端與管體力學性能的一致性。30Mn2 鋼管回火后，加厚端內部的金相組織為回火索氏體和少量自由鐵素體。通過調整30Mn2鋼的淬透性，在鋼中加入微量硼、鈦元素之后，提高了淬透性加厚端經回火處理后得到全部回火索氏體組織。

        ④溫度控制系統生產線的淬火、回火加熱配備有自動溫度 控制系統，通過溫度測量信號和加熱功率之間的關系來調整加熱功 率，保持溫度的穩(wěn)定。當鋼管輸送速度發(fā)生變化時，可自行調整加熱功率，發(fā)生故障時可以停止加熱。

        ⑤超聲波檢測

        生產線上配置有超聲波自動檢測儀，檢查熱 處理前后鋼管的冶金缺陷，以保證鋼管的冶金質量。

        綜上所述，超高頻感應加熱預熱法生產的加厚端鉆桿，具有較高的力學性能，屈服強度可達到950MPa，是生產高強度級鉆桿的有效方法。