Способ термоциклической обработки сварных труб Советский патент 1986 года по МПК C21D9/50 C21D9/08 

Изобретение относится к металлур- гической промьишенности и может быть использовано для упрочняющей термической обработки стальных электросварных прямошовных труб.

Целью изобретения является повышение качества путем выравнивания свойств по длине трубы.

Изобретение осуществляется следую цим образом. Первьй термоцикл с нагревом выше температуры Ас на 10-20 с обеспечивает достаточно полную перекристаллизацию, при этом происходит выравнивание структуры основного металла и металла зон термического нагрева (ЗТВ), Увеличение температуры первого нагрева влечет рост аустенитного зерна, особенно интенсивньш в ЗТВ, и искажение геометрических размеров труб по диаметру, т.е. приводит к снижению качества труб. Последующее термоцик- лирование с нагревом в интервале температур от ()°С до Ас т способствует образованию мелкодисперсной, однородной структуры по всему периметру трубы (включая сварной шов и ЗТВ). Однородность структуры обеспечивает не только выравнивание механических, свойств основного металла и металла ЗТВ, но и способствует повышению общей коррозионной стойкости труб. Постепенное снижение, при пере ходе от второго цикла к последующим температуры нагрева труб, например, на 10 С,, обеспечивает минимальное искажение труб по кривизне, что, очевидно , можно объяснить наиболее благоприятным распределением внутренних напр шений по длине и периметру труб.

П р и м е р. Натрию из 50 прямо- шовных Электроеварных труб диаметром 219 мм и толщиной стенки 7 мм, изготовленных из стали 3 сп, и такое же количество труб из стали 10 с подвергают термоциклической обработке по указанному псособу. Трубы нагревают в газовых проходных секционных печах скоростного нагрева с роликовым подом. Нагрев труб, двигающихся поступательно и одновременно вращающз хся вокруг своей оси, за счет расположения роликов под углом 83 к оси печи, осуществляют мето- дом прямого удара продуктов горения о. поверхность труб. Температура иагрева при первом термоцикле 870°С

5

0

5

0

5

0

5

0

5

рдк стали 3 СП и 890°С для стали 10 СП Температуры нагрева второго термоцикла составляют 755°С (3 сп) и (10 сп), третьего термоцикла - 745 и 742 С и четвертого - 735 и 732°С, соответственно дпя стали 3 СП и 10 СП.

Охпа вдение после термоциклов осуществляется в воздушной среде. После первого, второго и третьего нагревов о:сла;кдение труб проводят до 660 С., после четвертого - до температуры в цехе.

Металлографический анализ микрошлифов , приготовленных из металла шва и ЗТВ, а также основного металла труб, которые прош-пи термоциклическую обработку по npeдлaгaeмo ry способу, показан, что во всех рассмотренных зонах происходит выравнивание структурной неоднородности и образование однородной феррито- перлитной структуры с величиной фер- ритного зерна 3-5 баллов для стали 3 СП и 10 СП, и равномерным распределением перлитной составляющей. Снижение температуры нагрева на 10 С от цикла к циклу, начиная с третьего, обеспечивает выравнивание структуры и способствует измельчению зерна при минимальном искажении геометрических размеров труб по диаметру и 7 :ривизне.

. Сравнение качества прямошовньгх электросзарных труб диаметров 219 и толщиной стенки 7 мм из стали 3 сп, обработа нных по разным режимам ТЦО, приведено в табл.П к 2. Результаты механических испытаний и замеров геометрических размеров прямошовных электросварных труб после ТЦО приведены в табл. 2.

Таким образом, использование предлагаемого способа обеспечивает повышение качества прямошовных электросварных труб путем получения равномерной мелкозернистой структуры по всей трубе, в том числе в ЗТВ. что обеспечивает получение высоких прочностных и пластических характеристик труб и выравнивание механ шес- ких свойств по всей трубе и повьпие- ние коррозионной стойкости; получения различных уровней прочности и пластичности металла за счет изменения скоростей охлаждения в процессе термообработки сварных труб, изго- .товленньк it,3 углеродистьгх и низко3I2359A44

легированных сталей; обеспечения метрической точности в ходе термо- наименьпшх отклонений труб по гео- обработки,

.Таблица

Аналог

Прототип

Предлагаемый

То же

Ас, +.20 САс,

(755)(745)

АСз+(10-20)°САс,+20 с

(870)(755)

.АСз+(0-20) сАс,

(870)(755)

АСз + ( 30-50 )°С Ас,

(880-900.)(755)

5 - АСз+20 С

6. (870-)

Ас

(870)

Примечание. Режим охлаждения. Охлаждение после каждого нагрева

проводится на воздухе до (650-660)С, исключение составляет последний нагрев, после которого охлажде- ние ведет до температуры в цехе.

Т а б л и ц а 2

Ас (735) Ас,+20 С (755)

Ас, +10°С (745) Ас, +10 С (745)

Ас, +20 С

(755)

Ас,

(735)

(755)

Ас (735)

Ас,

(735)

(745)

Редактор П. Коссей

Составитель И. Липгарт Техред В.Кадар

Заказ 3063/25,Тираж 552Подписное

ВНШШИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., , д.. 4/5

Производственно-полиграфическое п{ едприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Продолжение табл.2

Корректор г. Решетник