專利名稱：石油工具長(zhǎng)短料中頻熱處理系統(tǒng)及熱處理工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種熱處理系統(tǒng)及熱處理工藝，尤其是涉及一種石油工具長(zhǎng)短料中頻熱處理系統(tǒng)及熱處理工藝。
背景技術(shù)：
在礦業(yè)、石油勘探行業(yè)中有很多零部件，為提高其機(jī)械性能，提高耐用性，延長(zhǎng)使 用壽命，需要進(jìn)行熱處理加工。而目前，石油工具長(zhǎng)短料中頻熱處理裝置，多采用冷卻水直 接對(duì)長(zhǎng)短料表面進(jìn)行噴淋，對(duì)其內(nèi)部沒有進(jìn)行冷卻處理，這樣在具體操作過程中，冷卻水很 容易進(jìn)入長(zhǎng)短料內(nèi)孔，使得長(zhǎng)短料內(nèi)外受熱不均勻，進(jìn)而導(dǎo)致長(zhǎng)短料產(chǎn)生缺陷及端部裂縫， 甚至端面出現(xiàn)分層現(xiàn)象，影響了長(zhǎng)短料的熱處理質(zhì)量，且降低了材料利用率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種石油工具 長(zhǎng)短料中頻熱處理系統(tǒng)及熱處理工藝，其工藝步驟簡(jiǎn)單、工藝參數(shù)良好、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)合理、熱 處理效率高且控制操作簡(jiǎn)便，能有效避免石油工具長(zhǎng)短料端部裂紋和分層現(xiàn)象，防止冷卻 水進(jìn)入內(nèi)孔，保證其內(nèi)外受熱均勻，同時(shí)整個(gè)處理過程無氧化脫碳，無污染。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種石油工具長(zhǎng)短料中頻熱處 理系統(tǒng)，包括中頻加熱裝置以及分別設(shè)置在所述中頻加熱裝置左端和右端的出料架和送料 架，所述中頻加熱裝置中部上方設(shè)置有噴淋裝置，所述中頻加熱裝置包括主架以及均勻布 設(shè)在主架右部上方的加熱感應(yīng)器和均熱恒溫感應(yīng)器，所述均熱恒溫感應(yīng)器位于加熱感應(yīng)器 左方，所述加熱感應(yīng)器和均熱恒溫感應(yīng)器均通過調(diào)節(jié)桿固定在主架上，所述加熱感應(yīng)器的 數(shù)量為6且相互連接形成加熱區(qū)，所述均熱恒溫感應(yīng)器的數(shù)量為2且相互連接形成均熱區(qū)， 所述主架上均勻布設(shè)有傳動(dòng)裝置，所述傳動(dòng)裝置通過支架安裝在主架上，所述傳動(dòng)裝置下 方設(shè)置有與其相連接的減速電機(jī)，其特征在于還包括與噴淋裝置配合使用的循環(huán)氣冷裝 置，所述循環(huán)氣冷裝置包括噴嘴以及依次設(shè)置在噴嘴后端且相互連接的管線和輸氣管道， 所述噴嘴為陀螺型，所述噴嘴內(nèi)部設(shè)置有一空腔，所述噴嘴后端面上設(shè)置有均勻分布的氣 目艮，所述輸氣管道端部設(shè)置有氣泵，所述氣泵與輸氣管道連接。所述輸氣管道上設(shè)置有壓力表和開關(guān)。所述管線與噴嘴的連接方式為焊接。所述管線為鋼制管線。所述輸氣管道為夾層橡膠圓管。本發(fā)明還提供了一種利用石油工具長(zhǎng)短料中頻熱處理系統(tǒng)進(jìn)行熱處理的工藝，其 特征在于該工藝包括以下步驟步驟一、清洗對(duì)待處理石油工具長(zhǎng)短料表面油污進(jìn)行清洗；步驟二、淬火對(duì)待處理石油工具長(zhǎng)短料進(jìn)行淬火處理，其淬火處理過程如下201、將清洗后的待處理石油工具長(zhǎng)短料經(jīng)送料架進(jìn)入加熱區(qū)加熱，加熱溫度至665 685°C，加熱時(shí)的直流電流為1100 1200A，直流電壓為350 450V，中頻電壓為500 600V，中頻功率為400 500KW，中頻頻率為140 240Hz，行走頻率為8. 5 9. 5Hz, 行走速度為220 240mm/min ；202、經(jīng)加熱后的待處理石油工具長(zhǎng)短料繼續(xù)前進(jìn)至均熱區(qū)均熱，均熱溫度至 895 945°C，均熱時(shí)的直流電流為350 550A，直流電壓為300 500V，中頻電壓為620 720V,中頻功率為100 300KW，中頻頻率為220 320Hz，行走頻率為8. 5 9. 5Hz，行走速 度為 220 240mm/min ；203、經(jīng)均熱后的待處理石油工具長(zhǎng)短料再前進(jìn)，這時(shí)開啟噴淋裝置和所述循環(huán)氣 冷裝置，并將所述循環(huán)氣冷裝置的噴嘴至于待處理石油工具長(zhǎng)短料前進(jìn)方向端口處，對(duì)待 處理石油工具長(zhǎng)短料同時(shí)進(jìn)行水冷和氣冷，水冷和氣冷后停留時(shí)間3 4min后淬火處理結(jié) 束；需注意的是待處理石油工具長(zhǎng)短料的水冷和氣冷時(shí)間是根據(jù)待處理石油工具長(zhǎng)短料 的長(zhǎng)度來確定；步驟三、回火對(duì)待處理石油工具長(zhǎng)短料進(jìn)行回火處理，其回火處理過程如下301、將203中所述的經(jīng)停留后的待處理石油工具長(zhǎng)短料通過起吊裝置返回至加 熱區(qū)加熱，加熱溫度至525 585°C，加熱時(shí)的直流電流為470 570A，直流電壓為300 400V,中頻電壓為430 530V，中頻功率為115 215KW，中頻頻率為70 170Hz，行走頻率 為7 9Hz，行走速度為190 210mm/min ；302、經(jīng)加熱后的待處理石油工具長(zhǎng)短料繼續(xù)前進(jìn)至均熱區(qū)均熱，均熱溫度至 640 670°C，均熱時(shí)的直流電流為275 475A，直流電壓為240 440V，中頻電壓為225 325V，中頻功率為40 100KW，中頻頻率為150 250Hz，行走頻率為7 9Hz，行走速度為 180 220mm/min ；303、經(jīng)均熱后的待處理石油工具長(zhǎng)短料再前進(jìn)，這時(shí)開啟噴淋裝置，對(duì)待處理石 油工具長(zhǎng)短料進(jìn)行水冷，水冷后經(jīng)出料架走出所述中頻加熱裝置；待處理石油工具長(zhǎng)短料 的水冷時(shí)間根據(jù)待處理石油工具長(zhǎng)短料的長(zhǎng)度來確定；步驟四、檢驗(yàn)將303中所述的走出所述中頻加熱裝置的待處理石油工具長(zhǎng)短料 進(jìn)行硬度和機(jī)械性能檢查，合格者入庫(kù)，不合格者重新進(jìn)行熱處理。上述步驟203中所述氣冷的壓強(qiáng)為0. 4 0. 8MPa。對(duì)步驟201中所述的加熱溫度、步驟202中所述的均熱溫度和步驟301中所述的 加熱溫度以及步驟302中所述的均熱溫度的測(cè)量均采用比色測(cè)溫儀進(jìn)行測(cè)量。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)1、本發(fā)明所采用的石油工具長(zhǎng)短料中頻熱處理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊、設(shè)計(jì)合理且使 用操作簡(jiǎn)單、使用效果好，使用過程中通過設(shè)置的循環(huán)氣冷裝置與噴淋裝置配合使用，有效 避免石油工具長(zhǎng)短料端部裂紋和分層現(xiàn)象，防止冷卻水進(jìn)入內(nèi)孔，保證石油工具長(zhǎng)短料內(nèi) 外受熱均勻，同時(shí)對(duì)石油工具長(zhǎng)短料內(nèi)孔起一定的冷卻作用。2、本發(fā)明循環(huán)氣冷裝置的噴嘴為陀螺型，噴嘴后端面上設(shè)置有均勻分布的氣眼， 不僅對(duì)高壓氣體起發(fā)散作用，且防止冷卻水進(jìn)入石油工具長(zhǎng)短料內(nèi)孔，同時(shí)通過在循環(huán)氣 冷裝置上設(shè)置壓力表和開關(guān)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)循環(huán)氣冷裝置內(nèi)高壓氣體壓強(qiáng)的及時(shí)測(cè)量以及對(duì)循 環(huán)氣冷裝置起停狀態(tài)的控制。3、本發(fā)明所采用的石油工具長(zhǎng)短料中頻熱處理工藝簡(jiǎn)單易行、可操作性強(qiáng)、工藝參數(shù)良好且熱處理效率高，使用時(shí)，只需先將石油工具長(zhǎng)短料經(jīng)送料架先后進(jìn)入加熱區(qū)加 熱和均熱區(qū)均熱，并相應(yīng)調(diào)節(jié)加熱和均熱參數(shù)；之后，將石油工具長(zhǎng)短料同時(shí)進(jìn)行水冷和氣 冷；接著，對(duì)石油工具長(zhǎng)短料進(jìn)行回火處理，即返回加熱區(qū)加熱和均熱區(qū)均熱，并相應(yīng)調(diào)節(jié) 加熱和均熱參數(shù)，由此實(shí)現(xiàn)了對(duì)石油工具長(zhǎng)短料的整個(gè)熱處理過程，進(jìn)而提高了其硬度和 機(jī)械性能。4、本發(fā)明所處理出的石油工具長(zhǎng)短料質(zhì)量好，硬度大，機(jī)械性能強(qiáng)，且整個(gè)處理過 程無氧化脫碳，無污染。下面通過附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。


圖1為本發(fā)明的使用狀態(tài)參考圖。圖2為本發(fā)明噴嘴的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為圖2的左視圖。附圖標(biāo)記說明I-噴淋裝置；2-主架；3-出料架；4-送料架； 5-加熱區(qū)； 6-均熱區(qū)；7-調(diào)節(jié)桿； 8-傳動(dòng)裝置；9-減速電機(jī)；10-噴嘴； 11-管線；12-輸氣管道；13-氣眼； 14-氣泵；15-壓力表；16-開關(guān)； 17-待處理石油工具長(zhǎng)短料。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例一如圖1、2和3所述的一種石油工具長(zhǎng)短料中頻熱處理系統(tǒng)，包括中頻加熱裝置以 及分別設(shè)置在所述中頻加熱裝置左端和右端的出料架3和送料架4，所述中頻加熱裝置中 部上方設(shè)置有噴淋裝置1，所述中頻加熱裝置包括主架2以及均勻布設(shè)在主架2右部上方 的加熱感應(yīng)器和均熱恒溫感應(yīng)器，所述均熱恒溫感應(yīng)器位于加熱感應(yīng)器左方，所述加熱感 應(yīng)器和均熱恒溫感應(yīng)器均通過調(diào)節(jié)桿7固定在主架2上，所述加熱感應(yīng)器的數(shù)量為6且相 互連接形成加熱區(qū)5，所述均熱恒溫感應(yīng)器的數(shù)量為2且相互連接形成均熱區(qū)6，所述主架 2上均勻布設(shè)有傳動(dòng)裝置8，所述傳動(dòng)裝置8通過支架安裝在主架2上，所述傳動(dòng)裝置8下 方設(shè)置有與其相連接的減速電機(jī)9，還包括與噴淋裝置1配合使用的循環(huán)氣冷裝置，所述循 環(huán)氣冷裝置包括噴嘴10以及依次設(shè)置在噴嘴10后端且相互連接的管線11和輸氣管道12， 所述噴嘴10為陀螺型，所述噴嘴10內(nèi)部設(shè)置有一空腔，所述噴嘴10后端面上設(shè)置有均勻 分布的氣眼13，所述輸氣管道12端部設(shè)置有氣泵14，所述氣泵14與輸氣管道12連接。本實(shí)施例中，所述輸氣管道12上設(shè)置有壓力表15和開關(guān)16，所述管線11與噴嘴 10的連接方式為焊接，所述管線11為鋼制管線，所述輸氣管道12為夾層橡膠圓管。如圖1所述的一種利用石油工具長(zhǎng)短料中頻熱處理系統(tǒng)進(jìn)行熱處理的工藝，包括 以下步驟步驟一、清洗對(duì)待處理石油工具長(zhǎng)短料17表面油污進(jìn)行清洗。
步驟二、淬火對(duì)待處理石油工具長(zhǎng)短料17進(jìn)行淬火處理，其淬火處理過程如下201、將清洗后的待處理石油工具長(zhǎng)短料17經(jīng)送料架4進(jìn)入加熱區(qū)5加熱，加熱溫度至665°C，加熱時(shí)的直流電流為1100A，直流電壓為350V，中頻電壓為500V，中頻功率為 400KW，中頻頻率為140Hz，行走頻率為8. 5Hz，行走速度為220mm/min。202、經(jīng)加熱后的待處理石油工具長(zhǎng)短料17繼續(xù)前進(jìn)至均熱區(qū)6均熱，均熱溫度至 895°C，均熱時(shí)的直流電流為350A，直流電壓為300V，中頻電壓為620V，中頻功率為100KW， 中頻頻率為220Hz，行走頻率為8. 5Hz，行走速度為220mm/min。203、經(jīng)均熱后的待處理石油工具長(zhǎng)短料17再前進(jìn)，這時(shí)開啟噴淋裝置1和所述循 環(huán)氣冷裝置，并將所述循環(huán)氣冷裝置的噴嘴10至于待處理石油工具長(zhǎng)短料17前進(jìn)方向端 口處，對(duì)待處理石油工具長(zhǎng)短料17同時(shí)進(jìn)行水冷和氣冷，水冷和氣冷后停留時(shí)間3min后淬 火處理結(jié)束；需注意的是待處理石油工具長(zhǎng)短料17的水冷和氣冷時(shí)間是根據(jù)待處理石油 工具長(zhǎng)短料17的長(zhǎng)度來確定；本實(shí)施例中，氣冷壓強(qiáng)為0. 4MPa。步驟三、回火對(duì)待處理石油工具長(zhǎng)短料17進(jìn)行回火處理，其回火處理過程如下301、將203中所述的經(jīng)停留后的待處理石油工具長(zhǎng)短料17通過起吊裝置返回至 加熱區(qū)5加熱，加熱溫度至525°C，加熱時(shí)的直流電流為470A，直流電壓為300V，中頻電壓為 430V，中頻功率為115KW，中頻頻率為70Hz，行走頻率為7Hz，行走速度為190mm/min。302、經(jīng)加熱后的待處理石油工具長(zhǎng)短料17繼續(xù)前進(jìn)至均熱區(qū)6均熱，均熱溫度至 640°C，均熱時(shí)的直流電流為275A，直流電壓為240V，中頻電壓為225V，中頻功率為40KW，中 頻頻率為150Hz，行走頻率為7Hz，行走速度為180mm/min。303、經(jīng)均熱后的待處理石油工具長(zhǎng)短料17再前進(jìn)，這時(shí)開啟噴淋裝置1，對(duì)待處 理石油工具長(zhǎng)短料17進(jìn)行水冷，水冷后經(jīng)出料架3走出所述中頻加熱裝置；需注意的是 待處理石油工具長(zhǎng)短料17的水冷時(shí)間是根據(jù)待處理石油工具長(zhǎng)短料17的長(zhǎng)度來確定；步驟四、檢驗(yàn)將303中所述的走出所述中頻加熱裝置的待處理石油工具長(zhǎng)短料 17進(jìn)行硬度和機(jī)械性能檢查，合格者入庫(kù)，不合格者重新進(jìn)行熱處理。本實(shí)施例中，對(duì)步驟201中所述的加熱溫度665°C、步驟202中所述的均熱溫度 895°C和步驟301中所述的加熱溫度525°C以及步驟302中所述的均熱溫度640°C均采用比 色測(cè)溫儀進(jìn)行測(cè)量。實(shí)施例二本實(shí)施例中，本發(fā)明所述的石油工具長(zhǎng)短料中頻熱處理系統(tǒng)與實(shí)施例一相同。本實(shí)施例中，所述的一種利用石油工具長(zhǎng)短料中頻熱處理系統(tǒng)進(jìn)行熱處理的工 藝，與實(shí)施例一不同的是201中所述的加熱溫度至685°C，加熱時(shí)的直流電流為1200A，直 流電壓為450V，中頻電壓為600V，中頻功率為500KW，中頻頻率為240Hz，行走頻率為9. 5Hz, 行走速度為240mm/min ；202中所述的均熱溫度至945°C，均熱時(shí)的直流電流為550A，直流電 壓為500V，中頻電壓為720V，中頻功率為300KW，中頻頻率為320Hz，行走頻率為9. 5Hz，行 走速度為240mm/min ；203中所述水冷和氣冷后停留時(shí)間4min后淬火處理結(jié)束，氣冷壓強(qiáng) 為0. 8MPa。301中所述加熱溫度至585°C，加熱時(shí)的直流電流為570A，直流電壓為400V，中 頻電壓為530V，中頻功率為215KW，中頻頻率為170Hz，行走頻率為9Hz，行走速度為210mm/ min ；302中所述均熱溫度至670°C，均熱時(shí)的直流電流為475A，直流電壓為440V，中頻電壓為325V，中頻功率為100KW，中頻頻率為250Hz，行走頻率為9Hz，行走速度為220mm/min。相 應(yīng)地，對(duì)步驟201中所述的加熱溫度685°C、步驟202中所述的均熱溫度945°C、步驟301中 所述的加熱溫度585°C以及302中所述的均熱溫度670°C均采用比色測(cè)溫儀進(jìn)行溫度測(cè)量。 本實(shí)施例中，其余熱處理步驟和參數(shù)均與實(shí)施一相同。實(shí)施例三本實(shí)施例中，本發(fā)明所述的石油工具長(zhǎng)短料中頻熱處理系統(tǒng)與實(shí)施例一相同。本實(shí)施例中，所述的一種利用石油工具長(zhǎng)短料中頻熱處理系統(tǒng)進(jìn)行熱處理的工 藝，與實(shí)施例一不同的是201中所述的加熱溫度至675°C，加熱時(shí)的直流電流為1150A，直 流電壓為400V，中頻電壓為550V，中頻功率為450KW，中頻頻率為190Hz，行走頻率為9Hz， 行走速度為230mm/min ；202中所述的均熱溫度至920°C，均熱時(shí)的直流電流為450A，直流 電壓為400V，中頻電壓為670V，中頻功率為200KW，中頻頻率為270Hz，行走頻率為9Hz，行 走速度為230mm/min ；203中所述水冷和氣冷后停留時(shí)間3. 5min后淬火處理結(jié)束，氣冷壓強(qiáng) 為0. 6MPa。301中所述加熱溫度至555°C，加熱時(shí)的直流電流為520A，直流電壓為350V，中 頻電壓為480V，中頻功率為165KW，中頻頻率為120Hz，行走頻率為8Hz，行走速度為200mm/ min ；302中所述均熱溫度至655°C，均熱時(shí)的直流電流為375A，直流電壓為340V，中頻電壓 為275V，中頻功率為70KW，中頻頻率為200Hz，行走頻率為8Hz，行走速度為200mm/min。相 應(yīng)地，對(duì)步驟201中所述的加熱溫度675°C、步驟202中所述的均熱溫度920°C、步驟301中 所述的加熱溫度555°C以及步驟302中所述的均熱溫度655°C均采用比色測(cè)溫儀進(jìn)行溫度 測(cè)量。本實(shí)施例中，其余熱處理步驟和參數(shù)均與實(shí)施一相同。實(shí)施例四本實(shí)施例中，本發(fā)明所述的石油工具長(zhǎng)短料中頻熱處理系統(tǒng)與實(shí)施例一相同。本實(shí)施例中，所述的一種利用石油工具長(zhǎng)短料中頻熱處理系統(tǒng)進(jìn)行熱處理的工 藝，與實(shí)施例一不同的是201中所述的加熱溫度至670°C，加熱時(shí)的直流電流為1125A，直 流電壓為425V，中頻電壓為575V，中頻功率為475KW，中頻頻率為165Hz，行走頻率為8. 7Hz, 行走速度為225mm/min ；202中所述的均熱溫度至935°C，均熱時(shí)的直流電流為500A，直流電 壓為450V，中頻電壓為645V，中頻功率為150KW，中頻頻率為245Hz，行走頻率為8. 7Hz，行 走速度為235mm/min ；203中所述水冷和氣冷后停留時(shí)間3. Smin后淬火處理結(jié)束，氣冷壓強(qiáng) 為0. 5MPa。301中所述加熱溫度至565°C，加熱時(shí)的直流電流為545A，直流電壓為325V，中 頻電壓為455V，中頻功率為135KW，中頻頻率為95Hz，行走頻率為8Hz，行走速度為215mm/ min ；302中所述均熱溫度至660°C，均熱時(shí)的直流電流為425A，直流電壓為290V，中頻電壓 為250V，中頻功率為55KW，中頻頻率為225Hz，行走頻率為9Hz，行走速度為190mm/min。相 應(yīng)地，對(duì)步驟201中所述的加熱溫度670°C、步驟202中所述的均熱溫度935°C、步驟301中 所述的加熱溫度565°C以及步驟302中所述的均熱溫度660°C均采用比色測(cè)溫儀進(jìn)行溫度 測(cè)量。本實(shí)施例中，其余熱處理步驟和參數(shù)均與實(shí)施一相同。實(shí)施例五本實(shí)施例中，本發(fā)明所述的石油工具長(zhǎng)短料中頻熱處理系統(tǒng)與實(shí)施例一相同。本實(shí)施例中，所述的一種利用石油工具長(zhǎng)短料中頻熱處理系統(tǒng)進(jìn)行熱處理的工 藝，與實(shí)施例一不同的是201中所述的加熱溫度至680°C，加熱時(shí)的直流電流為1175A，直 流電壓為375V，中頻電壓為525V，中頻功率為425KW，中頻頻率為215Hz，行走頻率為9. 2Hz,行走速度為235mm/min ；202中所述的均熱溫度至905°C，均熱時(shí)的直流電流為400A，直流電 壓為350V，中頻電壓為695V，中頻功率為250KW，中頻頻率為215Hz，行走頻率為9. 2Hz，行 走速度為225mm/min ；203中所述水冷和氣冷后停留時(shí)間3. 2min后淬火處理結(jié)束，氣冷壓強(qiáng) 為0. 7MPa。301中所述加熱溫度至535°C，加熱時(shí)的直流電流為495A，直流電壓為375V，中 頻電壓為505V，中頻功率為185KW，中頻頻率為145Hz，行走頻率為7Hz，行走速度為195mm/ min ；302中所述均熱溫度至650°C，均熱時(shí)的直流電流為325A，直流電壓為390V，中頻電壓 為300V，中頻功率為85KW，中頻頻率為175Hz，行走頻率為8Hz，行走速度為210mm/min。相 應(yīng)地，對(duì)步驟201中所述的加熱溫度680°C、步驟202中所述的均熱溫度905°C、步驟301中 所述的加熱溫度535°C以及步驟302中所述的均熱溫度650°C均采用比色測(cè)溫儀進(jìn)行溫度 測(cè)量。本實(shí)施例中，其余熱處理步驟和參數(shù)均與實(shí)施一相同。 以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非對(duì)本發(fā)明作任何限制，凡是根據(jù)本發(fā)明技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變化，均仍屬于本發(fā)明技 術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
一種石油工具長(zhǎng)短料中頻熱處理系統(tǒng)，包括中頻加熱裝置以及分別設(shè)置在所述中頻加熱裝置左端和右端的出料架(3)和送料架(4)，所述中頻加熱裝置中部上方設(shè)置有噴淋裝置(1)，所述中頻加熱裝置包括主架(2)以及均勻布設(shè)在主架(2)右部上方的加熱感應(yīng)器和均熱恒溫感應(yīng)器，所述均熱恒溫感應(yīng)器位于加熱感應(yīng)器左方，所述加熱感應(yīng)器和均熱恒溫感應(yīng)器均通過調(diào)節(jié)桿(7)固定在主架(2)上，所述加熱感應(yīng)器的數(shù)量為6且相互連接形成加熱區(qū)(5)，所述均熱恒溫感應(yīng)器的數(shù)量為2且相互連接形成均熱區(qū)(6)，所述主架(2)上均勻布設(shè)有傳動(dòng)裝置(8)，所述傳動(dòng)裝置(8)通過支架安裝在主架(2)上，所述傳動(dòng)裝置(8)下方設(shè)置有與其相連接的減速電機(jī)(9)，其特征在于還包括與噴淋裝置(1)配合使用的循環(huán)氣冷裝置，所述循環(huán)氣冷裝置包括噴嘴(10)以及依次設(shè)置在噴嘴(10)后端且相互連接的管線(11)和輸氣管道(12)，所述噴嘴(10)為陀螺型，所述噴嘴(10)內(nèi)部設(shè)置有一空腔，所述噴嘴(10)后端面上設(shè)置有均勻分布的氣眼(13)，所述輸氣管道(12)端部設(shè)置有氣泵(14)，所述氣泵(14)與輸氣管道(12)連接。
2.按照權(quán)利要求1所述的石油工具長(zhǎng)短料中頻熱處理系統(tǒng)，其特征在于所述輸氣管 道(12)上設(shè)置有壓力表(15)和開關(guān)(16)。
3.按照權(quán)利要求1所述的石油工具長(zhǎng)短料中頻熱處理系統(tǒng)，其特征在于所述管線 (11)與噴嘴(10)的連接方式為焊接。
4.按照權(quán)利要求1或3所述的石油工具長(zhǎng)短料中頻熱處理系統(tǒng)，其特征在于所述管 線(U)為鋼制管線。
5.按照權(quán)利要求1或2所述的石油工具長(zhǎng)短料中頻熱處理系統(tǒng)，其特征在于所述輸 氣管道(12)為夾層橡膠圓管。
6.一種利用如權(quán)利要求1所述系統(tǒng)對(duì)石油工具長(zhǎng)短料進(jìn)行中頻熱處理的工藝，其特征 在于該工藝包括以下步驟步驟一、清洗對(duì)待處理石油工具長(zhǎng)短料(17)表面油污進(jìn)行清洗；步驟二、淬火對(duì)待處理石油工具長(zhǎng)短料(17)進(jìn)行淬火處理，其淬火處理過程如下，201、將清洗后的待處理石油工具長(zhǎng)短料(17)經(jīng)送料架(4)進(jìn)入加熱區(qū)(5)加熱，加熱 溫度至665 685°C，加熱時(shí)的直流電流為1100 1200A，直流電壓為350 450V，中頻電 壓為500 600V，中頻功率為400 500KW，中頻頻率為140 240Hz，行走頻率為8. 5 9. 5Hz，行走速度為 220 240mm/min ；，202、經(jīng)加熱后的待處理石油工具長(zhǎng)短料(17)繼續(xù)前進(jìn)至均熱區(qū)(6)均熱，均熱溫度至 895 945°C，均熱時(shí)的直流電流為350 550A，直流電壓為300 500V，中頻電壓為620 720V,中頻功率為100 300KW，中頻頻率為220 320Hz，行走頻率為8. 5 9. 5Hz，行走速 度為 220 240mm/min ；，203、經(jīng)均熱后的待處理石油工具長(zhǎng)短料(17)再前進(jìn)，這時(shí)開啟噴淋裝置(1)和所述 循環(huán)氣冷裝置，并將所述循環(huán)氣冷裝置的噴嘴(10)至于待處理石油工具長(zhǎng)短料(17)前進(jìn) 方向端口處，對(duì)待處理石油工具長(zhǎng)短料(17)同時(shí)進(jìn)行水冷和氣冷，水冷和氣冷后停留時(shí)間 3 4min后淬火處理結(jié)束；需注意的是待處理石油工具長(zhǎng)短料(17)的水冷和氣冷時(shí)間是 根據(jù)待處理石油工具長(zhǎng)短料(17)的長(zhǎng)度來確定；步驟三、回火對(duì)待處理石油工具長(zhǎng)短料(17)進(jìn)行回火處理，其回火處理過程如下，301、將203中所述的經(jīng)停留后的待處理石油工具長(zhǎng)短料(17)通過起吊裝置返回至加熱區(qū)(5)加熱，加熱溫度至525 585°C，加熱時(shí)的直流電流為470 570A，直流電壓為 300 400V，中頻電壓為430 530V，中頻功率為115 215KW，中頻頻率為70 170Hz，行 走頻率為7 9Hz，行走速度為190 210mm/min ；302)、經(jīng)加熱后的待處理石油工具長(zhǎng)短料(17)繼續(xù)前進(jìn)至均熱區(qū)(6)均熱，均熱溫度至 640 670°C，均熱時(shí)的直流電流為275 475A，直流電壓為240 440V，中頻電壓為225 325V，中頻功率為40 100KW，中頻頻率為150 250Hz，行走頻率為7 9Hz，行走速度為 180 220mm/min ；303)、經(jīng)均熱后的待處理石油工具長(zhǎng)短料(17)再前進(jìn)，這時(shí)開啟噴淋裝置(1)，對(duì)待處 理石油工具長(zhǎng)短料(17)進(jìn)行水冷，水冷后經(jīng)出料架(3)走出所述中頻加熱裝置；待處理石 油工具長(zhǎng)短料(17)的水冷時(shí)間根據(jù)待處理石油工具長(zhǎng)短料(17)的長(zhǎng)度來確定；步驟四、檢驗(yàn)將303中所述的走出所述中頻加熱裝置的待處理石油工具長(zhǎng)短料(17) 進(jìn)行硬度和機(jī)械性能檢查，合格者入庫(kù)，不合格者重新進(jìn)行熱處理。
7.按照權(quán)利要求6所述的石油工具長(zhǎng)短料中頻熱處理工藝，其特征在于步驟203中 所述氣冷的壓強(qiáng)為0. 4 0. 8MPa。
8.按照權(quán)利要求6所述的石油工具長(zhǎng)短料中頻熱處理系工藝，其特征在于對(duì)步驟201 中所述的加熱溫度、步驟202中所述的均熱溫度和步驟301中所述的加熱溫度以及步驟302 中所述的均熱溫度的測(cè)量均采用比色測(cè)溫儀進(jìn)行測(cè)量。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種石油工具長(zhǎng)短料中頻熱處理系統(tǒng)及熱處理工藝，其熱處理系統(tǒng)包括中頻加熱裝置、分別設(shè)置在中頻加熱裝置左端和右端的出料架和送料架、設(shè)置在中頻加熱裝置中部上方的噴淋裝置和與噴淋裝置配合使用的循環(huán)氣冷裝置；其熱處理工藝包括以下步驟一、清洗石油工具長(zhǎng)短料；二、對(duì)石油工具長(zhǎng)短料依次進(jìn)行加熱、均熱，然后同時(shí)進(jìn)行水冷和氣冷；三、對(duì)石油工具長(zhǎng)短料依次進(jìn)行加熱、均熱和氣冷；四、入庫(kù)前檢驗(yàn)。本發(fā)明工藝步驟簡(jiǎn)單、工藝參數(shù)良好、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)合理、熱處理效率高且控制操作簡(jiǎn)便，能有效避免石油工具長(zhǎng)短料端部裂紋和分層現(xiàn)象，防止冷卻水進(jìn)入內(nèi)孔，保證其內(nèi)外受熱均勻，同時(shí)整個(gè)處理過程無氧化脫碳，無污染。
文檔編號(hào)C21D1/42GK101824526SQ201010155089
公開日2010年9月8日 申請(qǐng)日期2010年4月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月23日
發(fā)明者付強(qiáng), 李保春, 栗生亞, 王世泰, 金文哲 申請(qǐng)人:西安長(zhǎng)慶石油工具制造有限責(zé)任公司