专利名称：一种新颖的焊管在线连续固溶热处理装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及热处理领域，尤其是一种新颖的焊管在线连续固溶热处理装置。
背景技术：
晶间腐蚀是金属材料中一种具有选择性的腐蚀破坏现象，其不是从局部的外表面开始，而是集中发生在金属材料内部的晶界区，因此被称为“晶间腐蚀”。这种现象在多类钢中均有发生，即便是被喻为“不锈耐蚀钢”的奥氏体不锈钢也不例外。通常，奥氏体不锈钢在450 850°C区间受热后，原来固溶在奥氏体中的碳与铬结合，在奥氏体晶界以Cr23C6碳化物的形式析出，造成了晶界区奥氏体的贫铬，即铬的含量降低到了不锈钢耐蚀所需最低含量以下，使腐蚀集中在晶界的贫铬区。研究表明贫铬区为微阳极，Cr23C6碳化物和其余奥氏体区为微阴极，于是两者构成了一个腐蚀的微电池。这就是晶间腐蚀产生机理，也就是所谓的奥氏体不锈钢晶界腐蚀的贫铬论。避免奥氏体不锈钢发生晶间腐蚀的主要措施之一，就是固溶热处理，亦即将其加热至1050 1100°C的高温并保持一定的时间，使钢中铬的碳化物全部溶解在奥氏体中，然后通过水淬的方式快速进行冷却，由此获得被碳过饱和的奥氏体，从而达到提高耐腐蚀能力的目的。固溶热处理工艺的关键主要分为三个阶段一是必须满足加热的温度要求，使组织完全达到奥氏体化；二是必须给以足够的保温时间，以确保钢中铬的碳化物全部溶解在奥氏体中；三是必须进行快速冷却(常用水淬的方式实现)，以保证钢中铬的碳化物在冷却的过程中不致析出。所以，在奥氏体不锈钢焊管的生产中，固溶热处理便是一道不可或缺的
重要工序。然而，连续焊管是在生产线上完成的。对运行中的管子进行连续固溶热处理，在技术处理上具有一定难度。应该讲，随着感应加热技术的发展，快速加热的技术问题已得到有效解决，但在保温措施和快速冷却方面，依然存在着一些问题。因为在管子的加热、保温和冷却过程中，必须通入惰性气体严加保护。否则，管子的表面会产生氧化而影响质量。正是因为在管子的加热、保温和冷却过程中，必须采用惰性气体的保护，对于固溶热处理部分装置的设计无疑带来了一定的难度。在奥氏体不锈钢连续焊管生产线上，固溶热处理部分，目前采用的装置主要由感应加热炉、石英玻璃套管和水冷套管(详见图1)三部分组成。存在的问题主要是1、感应加热是一种快速加热的技术，能使被加热的对象(管子)瞬间达到所需的加热温度。但装置中保温区过短，管子加热后几乎立即进入冷却区，奥氏体组织难以达到均勻化。并且，钢中的原子来不及得到充分扩散，乃至于钢中铬的碳化物无法全部溶解在奥氏体中。2、加热后的管子，其冷却过程是在水冷套管中完成的。虽然管子的环境温度能够保持基本不变，但因与水冷套管的内管间相距较大(环缝设计小了，彼此间易产生摩擦而引起管子表面的擦伤)，热量依靠较厚的保护气体层传递，难以达到快速冷却的效果和目的。鉴于上述情况，必须对固溶处理装置的结构进行改进，提出一种新型的焊管在线连续固溶热处理装置。
发明内容本实用新型是针对现有固溶热处理装置的不足之处，提出了一种新颖的焊管在线连续固溶热处理装置。本实用新型是这样实现的一种新颖的焊管在线连续固溶热处理装置，包括焊管、玻璃管座、玻璃管感应加热器、玻璃管法兰座、水冷套管法兰、环形的水冷套管和出口端，其中，焊管从左到右依次穿过玻璃管座、玻璃管法兰座、水冷套管法兰和出口端，玻璃套管和和玻璃管法兰座之间的焊管上套设有玻璃管，子玻璃管的中段套设有玻璃管感应加热器，所述水冷套管上设有进水口和出水口，其特征在于在水冷套管法兰和出口端之间的焊管外侧套设有一石墨套管，在石墨套管的外侧套设有所述水冷套管，该水冷套管右端紧靠出口端的端面，其左端到玻璃管加热器的右端的距离大于玻璃管感应加热器轴向长度。所述水冷套管的左端到玻璃管加热器的右端的距离为玻璃管感应加热器轴向长度的3 5倍。本实用新型的优点结构简单，保护焊管的表面，有利于热量的传递，实现焊管快速冷却的目的，并减小整条生产线的长度，增加厂房的利用率，改善了操作环境。
图1为现有技术的结构示意图。图2为本实用新型的结构示意图。
以下结合附图和实施例对本实用新型作详细说明。
具体实施方式
图2中，一种新颖的焊管在线连续固溶热处理装置，包括焊管、玻璃管座、玻璃管感应加热器、玻璃管法兰座、水冷套管法兰、环形的水冷套管和出口端，其中，焊管从左到右依次穿过玻璃管座、玻璃管法兰座、水冷套管法兰和出口端，玻璃套管和和玻璃管法兰座之间的焊管上套设有玻璃管，子玻璃管的中段套设有玻璃管感应加热器，所述水冷套管上设有进水口和出水口，其特征在于在水冷套管法兰和出口端之间的焊管外侧套设有一与管子规格相适应的石墨套管，在石墨套管的外侧套设有所述水冷套管。利用石墨材料的特性——石墨材料具有很高的耐热性(选用的牌号能在1200°C高温下长期使用)；石墨材料比较疏松且具较好的自润滑性能。所以，其内孔与管子的间隙可以设计得很小，即使相互间存在一定的摩擦也不会伤及管子的表面；石墨套管内孔与管子间隙的减小，既使惰性气体更好地起到了保护管子不受氧化的作用，又使惰性气体的消耗得到有效降低；石墨材料具有较好的传热能力，加上其内孔与管子间隙的大量缩小，更有利于热量的传递，由此实现管子快速冷却的目的；管子获得快速冷却效果后，水冷套管的长度可大量缩短。由此减小了整条生产线的长度，增加了厂房的利用率，改善了操作环境。该水冷套管右端紧靠出口端的端面，其左端到玻璃管加热器的右端的距离为玻璃管感应加热器轴向长度的3 5倍，即增加了保温区的长度，使钢中铬的碳化物在奥氏体中具有充分扩散和溶解的时间。以上仅表达了本实用新型的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。本实用新型的优点结构简单，保护焊管的表面，有利于热量的传递，实现焊管快速冷却的目的，并减小整条生产线的长度，增加厂房的利用率，改善了操作环境。
权利要求1.一种新颖的焊管在线连续固溶热处理装置，包括焊管、玻璃管座、玻璃管感应加热器、玻璃管法兰座、水冷套管法兰、环形的水冷套管和出口端，其中，焊管从左到右依次穿过玻璃管座、玻璃管法兰座、水冷套管法兰和出口端，玻璃套管和和玻璃管法兰座之间的焊管上套设有玻璃管，子玻璃管的中段套设有玻璃管感应加热器，所述水冷套管上设有进水口和出水口，其特征在于在水冷套管法兰和出口端之间的焊管外侧套设有一石墨套管，在石墨套管的外侧套设有所述水冷套管，该水冷套管右端紧靠出口端的端面，其左端到玻璃管加热器的右端的距离大于玻璃管感应加热器轴向长度。
2.根据权利要求1所述的一种新颖的焊管在线连续固溶热处理装置，其特征在于所述水冷套管的左端到玻璃管加热器的右端的距离为玻璃管感应加热器轴向长度的3 5 倍。
专利摘要本实用新型涉及一种新颖的焊管在线连续固溶热处理装置，包括焊管、玻璃管座、玻璃管感应加热器、玻璃管法兰座、水冷套管法兰、环形的水冷套管和出口端，其中，焊管从左到右依次穿过玻璃管座、玻璃管法兰座、水冷套管法兰和出口端，玻璃套管和和玻璃管法兰座之间的焊管上套设有玻璃管，子玻璃管的中段套设有玻璃管感应加热器，所述水冷套管上设有进水口和出水口，其特征在于在水冷套管法兰和出口端之间的焊管外侧套设有一石墨套管，在石墨套管的外侧套设有所述水冷套管，该水冷套管的左端到玻璃管加热器的右端的距离为玻璃管感应加热器轴向长度的3—5倍，其右端紧靠出口端的端面。本实用新型的优点结构简单，保护焊管的表面，有利于热量的传递，实现焊管快速冷却的目的，并减小整条生产线的长度，增加厂房的利用率，改善了操作环境。
文档编号C21D6/00GK202116603SQ20112013911
公开日2012年1月18日 申请日期2011年5月5日 优先权日2011年5月5日
发明者胡宗良 申请人:上海宇洋特种金属材料有限公司