介绍大口径螺旋钢管激光热处理工艺-沧州友通管道有限公司
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    介绍大口径螺旋钢管激光热处理工艺

    发布日期:2020-01-12 发布者:友通管道

    大口径螺旋钢管在真空中进行的热处理称为真空热处理。它包括真空淬火、真空退火、真空回火和真空化学热处理(真空渗碳、渗铬等)。真空热处理是在1.33~0.0133Pa真空度的真空介质中加热工件。真空热处理可以减少工件变形,使钢脱氧、脱氢和净化表面,使工件表面无氧化、不脱碳、表面光洁,可显着提高抗磨性和疲劳限度。真空热处理的工艺操作条件好,有利于实现大口径螺旋钢管机械化和自动化,而且节约能源,减少污染,因而真空热处理目前发展较快。形变热处理是将塑性变形同热处理有机结合在一起,获得形变强化和相变强化综合效果的工艺方法。这种工艺方法不仅可提高钢的强韧性,还可以大大简化金属材料或工件的生产流程。形变热处理的方法很多,有低温形变热处理、高温形变热处理、等温形变热处理、形变时效和形变化学热处理等。

    大口径螺旋钢管激光热处理是利用专门的激光器发出能量密度很高的激光,以极快的速度加热工件表面自冷淬火后使工件表面强化的热处理。目前工业用激光器大多为CO2激光器。因为它较易获得大功率,转换速率高,根据需要可采用连续或脉冲工作方式。激光束的能量大(功率密度可达103-105W/cm2,光照射时间为102~1s),故其加热与冷却速度极快,可以实现不需要任何淬火介质的自行冷却淬火。它的热影响区小、内应力小、变形小、对长尺寸和薄壁零件可省去因变形所需要的精加工。由于激光束的扫描和穿透深度可以准确控制,故适用于复杂形状零件的热处理,并能较方便地获得所需的硬化部位和硬化深度。激光热处理可以实现用局部的表面硬化或表面合金化来代替整体的或整个表面的硬化或合金化,经济效益较好。激光热处理防止和减少了环境污染,改进了劳动条件,便于实现机械化、自动化生产。

    大口径螺旋钢管若粗加工之前调质,对于淬透性差的碳钢零件,表面调质层的优良组织很可能在粗加工中大部分被切除掉,失去调质作用。有些零件性能要求不高,在铸、锻后经退火、正火调质后即可满足要求,则它们也可作为后期热处理。较终热处理包括各种淬火+回火及表面热处理等。激光热处理的主要特点和用途如下。激光热处理能显着提高生产率和改进零件性能,但激光装置价格昂贵,目前主要用于不能或很难进行普通热处理的小尺寸和形状复杂的零件。热处理工序一般安排在铸、锻、焊等热加工和切削加工的各个工序之间。根据热处理的目的和工序位置的不同,可将其分为预先热处理和终热处理两大类。预先热处理包括退火、正火和调质等。正火和退火的作用是消除热加工毛坯的内应力、细化品粒、调整组织、改进切削加工性,为密零件为了消除切削加工的残余应力在切削之时安去应力火件的整体淬火做好组织准备。调质工序一般安排在粗加工之后、精加工或半精加工之前。

    热处理工艺在不断改进,近二十多年发展了一些新的热处理艺,如真空热处理、可控气氛热处理、形变热处理和新的表面热处理(如激光热处理、电子束表面淬火等)。在炉气成分可控制在预定范围内的热处理炉中进行的热处理称为可控气氛热处理。其目的是为了有效地控制表面碳浓度的渗碳、碳氮共渗等化学热处理,或防止工件在加热时的氧化和脱碳,还可用于实现低碳钢的光亮退火及中、高碳钢的光亮淬火。按炉气可分渗碳性、还原性和中性气氛等。目前我国常用的可控气氛有吸热式气氛、放热式气氛、放热-吸热式气氛和有机液滴注式气氛等。零件经这类热处理后硬度较高,除磨削外,不适宜其他切削加工,故其工序位置应尽量靠后,一般均安排在半精加工之后、磨削之前。而渗氮的温度低、变形小、渗氮层硬而厚,因而其工序应尽量靠一般渗氮量,渗氮后只需研磨或精磨。