1.一种直缝焊管在线冷却装置,包括管坯(1)、v型辊(2)、外冷组件(3)、外测温组件(4)、导流组件(5)、内冷组件(6)、直线度测量组件(7)以及控制台(8),其特征在于:所述v型辊(2)固定在地基上,所述管坯(1)由数个所述v型辊(2)支承,所述管坯(1)分为冷却段(9)和精整段(10),所述冷却段(9)上部安装有所述外冷组件(3),内部安装有所述内冷组件(6),下部安装有所述导流组件(5)和所述外测温组件(4),所述精整段(10)前部安装有所述直线度测量组件(7),装置包含所述控制台(8);
所述外冷组件(3)由立柱(301)、第一电磁阀(302)、喷嘴(303)、冷却管(304)、第二电磁阀(305)、气嘴(306)、通气管(307)、圆柱齿条(308)、第一液压缸(309)、第一支架(310)、第一直线轴承(311)、第二支架(312)、齿轮(313)、机壳(314)、第二液压缸(315)、升降臂(316)、移动平台(317)、导轨(318)和横梁(319)组成,所述立柱(301)的数量为二,所述立柱(301)第一端固定地基上,所述横梁(319)第一端与所述立柱(301)第二端固定连接,所述导轨(318)的数量为二,所述导轨(318)第一端与所述横梁(319)第二端固定连接,所述导轨(318)第二端与所述移动平台(317)第一端滑动连接,所述移动平台(317)第二端与所述升降臂(316)第一端滑动连接,所述升降臂(316)第二端与所述机壳(314)第一端固定连接,所述第一直线轴承(311)的数量为二,两个所述第一直线轴承(311)的第一端分别与所述机壳(314)第一端和第二端固定连接,所述机壳(314)第三端和第四端与所述第一支架(310)、所述第二支架(312)以及所述齿轮(313)的第一端转动连接,所述第一支架(310)第二端与所述第二支架(312)第二端啮合,所述第一直线轴承(311)的第二端与所述圆柱齿条(308)第一端滑动连接,所述圆柱齿条(308)第二端与所述齿轮(313)第二端啮合,所述冷却管(304)的数量为二,两个所述冷却管(304)的第一端分别与所述第一支架(310)、所述第二支架(312)的第三端转动连接,所述第一液压缸(309)的数量为二,两个所述第一液压缸(309)第一端分别与所述第一支架(310)、所述第二支架(312)的第四端转动连接,两个所述第一液压缸(309)的第二端分别与两个所述冷却管(304)的第二端转动连接,两个所述冷却管(304)的第一端上分别安装有所述第二电磁阀(305),所述喷嘴(306)均匀分布在所述冷却管(304)第三端上,所述圆柱齿条(308)第三端与所述通气管(307)第一端固定连接,所述通气管(307)第二端安装有所述第一电磁阀(302),所述通气管(307)第一端对称设有所述气嘴(306),所述第二液压缸(315)第一端与所述升降臂(316)第三端转动连接,所述第二液压缸(315)第二端与所述第一支架(310)第五端转动连接;
所述内冷组件(6)由第一阀体(614)、第二阀体(611)、连接杆(610)、注水孔(605)、支撑臂(609)以及内测温组件(612)组成,所述第一阀体(614)和所述第二阀体(611)安装在所述连接杆(610)上,且关于第一面(613)对称,所述第一阀体(614)与所述第二阀体(611)之间的所述连接杆(610)下部安装有所述注水孔(605),上部安装有所述内测温组件(612),所述连接杆(610)设有数个所述支撑臂(609),所述第一阀体(614)和所述第二阀体(611)结构相同,均由第一安装台(601)、第二直线轴承(602)、第三液压缸(603)、导向件(604)、扇形阀(606)、滚珠(607)以及第二安装台(608)组成,数个所述扇形阀(606)呈圆弧形均匀分布,所述导向件(604)和所述第三液压缸(603)的第一端均与所述扇形阀(606)第一端固定连接,所述扇形阀(606)第二端设有若干所述滚珠(607),所述第一安装台(601)和所述第二安装台(608)的第一端均与所述连接杆(610)固定连接,所述第一安装台(601)第二端与所述导向件(604)第一端固定连接,数个所述导向件(604)呈圆弧形均匀分布,所述第一安装台(601)第二端与所述第三液压缸(603)第二端固定连接,数个所述第三液压缸(603)呈圆弧形均匀分布,所述第二安装台(608)上设有两排均匀分布的通孔,所述第二安装台(608)第二端与所述第二直线轴承(602)第一端固定连接,数个所述第二直线轴承(602)呈圆弧形均匀分布,所述第三液压缸(603)第三端与所述第二安装台(608)第二端固定连接,所述导向件(604)第二端与所述第二直线轴承(602)第二端滑动连接。
2.根据权利要求1所述的一种直缝焊管在线冷却装置,其特征在于:所述第一阀体(614)、所述第二阀体(611)分别关于第二面(620)对称,关于第二面(620)对称的两个所述扇形阀(606)动作一致。
3.根据权利要求1所述的一种直缝焊管在线冷却装置,其特征在于:所述导流组件(5)由导流板(501)、连接臂(502)、弹簧(503)、螺母(504)和底座(505)组成,所述导流板(501)硬度比所述管坯(1)低,所述弹簧(503)使得所述导流组件(5)可以自动调节所述导流板(501)顶线的高度,从而使所述导流板(501)顶线与所述管坯(1)表面紧密接触。
4.根据权利要求1所述的一种直缝焊管在线冷却装置,其特征在于:所述内测温组件(612)和所述外测温组件(4)结构相同,均由电机(615)、测温仪(616)、丝杆(617)、导向杆(618)和支承(619)组成,所述测温仪(616)可以沿所述管坯(1)轴向作往复运动。
5.根据权利要求1所述的一种直缝焊管在线冷却装置,其特征在于:所述直线度测量组件(7)由机座(703)、标准件(701)、图像采集设备(702)、丝杆(617)、导向杆(618)和支承(619)组成,所述图像采集设备(702)可以沿所述管坯(1)轴向作往复运动。
6.根据权利要求1所述的一种直缝焊管在线冷却方法,利用权利要求1-5所述的一种直缝焊管在线冷却装置,其特征在于,包括如下步骤:
s1、中频热处理:高频焊管焊接后需要将焊缝区温度再次提高至奥氏体化温度进行模拟正火热处理;
s2、冷却:
s21、管坯上部冷却:通过喷射冷却液对管坯上部进行冷却;
s211、在焊缝及热影响区上方形成气体屏障;
s212、对喷淋区喷射冷却液进行冷却,冷却速率大于第一设定值;
s213、管坯上部冷却终了温度为350~450℃;
s22、管坯下部冷却:通过管内冷却液对管坯下部进行冷却;
s221、通过调节管内冷却液的体积,进而调节管坯下部温度;
s222、管坯下部冷却速率大于第二设定值;
s223、管坯下部冷却终了温度为350~450℃;
s23、将管坯上、下部温差控制在第三设定值±5℃范围内;
s24、再经过空冷,当管坯上、下部温度均低于300℃时,水冷至室温;
s3、直线度测量:
s31、直线度达到第四设定值,重复步骤s2,完成后续管坯的冷却;
s32、直线度未达到第四设定值,修正第三设定值,重复步骤s2,使直线度达到第四设定值,转步骤s31。