Ống thép không chỉ được sử dụng để vận chuyển chất lỏng và chất rắn dạng bột, trao đổi năng lượng nhiệt, chế tạo các bộ phận cơ khí và thùng chứa mà còn là một loại thép tiết kiệm.Sử dụng ống thép để làm lưới kết cấu, cột và giá đỡ cơ khí của tòa nhà có thể giảm trọng lượng, tiết kiệm 20-40% kim loại và cho phép xây dựng cơ giới hóa giống như nhà máy.Sử dụng ống thép làm cầu đường không chỉ tiết kiệm thép, đơn giản hóa việc thi công mà còn giảm đáng kể diện tích lớp phủ bảo vệ, tiết kiệm chi phí đầu tư và bảo trì.Ống thép có đường kính lớn có tiết diện rỗng và chiều dài của chúng lớn hơn nhiều so với đường kính hoặc chu vi của thép.Theo hình dạng mặt cắt, nó được chia thành các ống thép tròn, vuông, hình chữ nhật và hình dạng đặc biệt;theo vật liệu, nó được chia thành ống thép kết cấu carbon, ống thép kết cấu hợp kim thấp, ống thép hợp kim và ống thép composite;theo mục đích sử dụng, nó được chia thành đường ống vận chuyển, kết cấu kỹ thuật, Ống thép cho thiết bị nhiệt, công nghiệp hóa dầu, sản xuất máy móc, khoan địa chất, thiết bị áp suất cao, v.v.;Theo quy trình sản xuất, chúng được chia thành ống thép liền mạch và ống thép hàn, trong đó ống thép liền mạch được chia thành cán nóng và cán nguội (rút) Có hai loại, ống thép hàn được chia thành đường hàn thẳng ống thép và ống thép hàn đường xoắn ốc.
1. Quy trình xử lý nhiệt của ống thép đường kính lớn là gì?
(1) Trong quá trình xử lý nhiệt, nguyên nhân dẫn đến sự thay đổi hình dạng hình học của ống thép đường kính lớn là do ảnh hưởng của ứng suất xử lý nhiệt.Ứng suất xử lý nhiệt là một vấn đề tương đối phức tạp.Nó không chỉ là nguyên nhân gây ra các khuyết tật như biến dạng và vết nứt mà còn là phương tiện quan trọng để cải thiện độ bền mỏi và tuổi thọ của phôi.
(2) Vì vậy, điều quan trọng là phải hiểu cơ chế và quy luật thay đổi của ứng suất xử lý nhiệt và nắm vững các phương pháp kiểm soát ứng suất bên trong.Ứng suất xử lý nhiệt đề cập đến ứng suất tạo ra bên trong phôi do các yếu tố xử lý nhiệt (quá trình nhiệt và quá trình biến đổi cấu trúc).
(3) Nó tự cân bằng trong toàn bộ hoặc một phần thể tích của phôi nên gọi là ứng suất bên trong.Ứng suất xử lý nhiệt được chia thành ứng suất kéo và ứng suất nén theo tính chất hoạt động của nó;nó có thể được chia thành ứng suất tức thời và ứng suất dư theo thời gian tác dụng của nó;và nó có thể được chia thành căng thẳng nhiệt và căng thẳng mô tùy theo nguyên nhân hình thành của nó.
(4) Ứng suất nhiệt được gây ra bởi sự thay đổi nhiệt độ đồng bộ ở các bộ phận khác nhau của phôi trong quá trình gia nhiệt hoặc làm mát.Ví dụ, đối với một phôi rắn, bề mặt luôn nóng lên nhanh hơn lõi khi được làm nóng và lõi nguội đi chậm hơn bề mặt khi được làm mát.Điều này là do sự hấp thụ và tản nhiệt được tiến hành qua bề mặt.
(5) Đối với các ống thép có đường kính lớn, thành phần và trạng thái tổ chức không thay đổi, ở các nhiệt độ khác nhau, miễn là hệ số giãn nở tuyến tính không bằng 0 thì thể tích riêng sẽ thay đổi.Vì vậy, trong quá trình gia nhiệt hoặc làm nguội sẽ xuất hiện khe hở giữa bề mặt và tâm phôi.Các ứng suất bên trong nén lẫn nhau.Rõ ràng, chênh lệch nhiệt độ được tạo ra trong phôi càng lớn thì ứng suất nhiệt càng lớn.
2. Làm thế nào để làm mát ống thép đường kính lớn sau quá trình tôi?
(1) Trong quá trình làm nguội, phôi cần được làm nóng đến nhiệt độ cao hơn và làm nguội với tốc độ nhanh hơn.Do đó, trong quá trình làm nguội, đặc biệt là trong quá trình làm nguội, sẽ tạo ra ứng suất nhiệt lớn.Nhiệt độ thay đổi trên bề mặt và tâm của quả cầu thép có đường kính 26 mm khi nó được làm nguội trong nước sau khi nung ở nhiệt độ 700°C.
(2) Trong giai đoạn đầu làm mát, tốc độ làm mát của bề mặt vượt quá đáng kể so với lõi và chênh lệch nhiệt độ giữa bề mặt và lõi tiếp tục tăng.Khi tiếp tục làm mát, tốc độ làm mát bề mặt chậm lại, trong khi tốc độ làm mát lõi tăng tương đối.Khi tốc độ nguội của bề mặt và lõi gần bằng nhau thì chênh lệch nhiệt độ của chúng đạt giá trị lớn.
(3) Sau đó, tốc độ làm mát của lõi lớn hơn tốc độ làm mát của bề mặt và chênh lệch nhiệt độ giữa bề mặt và lõi giảm dần cho đến khi chênh lệch nhiệt độ biến mất khi lõi nguội hoàn toàn.Quá trình tạo ra ứng suất nhiệt trong quá trình làm nguội nhanh.
(4) Trong giai đoạn đầu làm mát, lớp bề mặt nguội đi nhanh chóng và sự chênh lệch nhiệt độ bắt đầu xảy ra giữa nó và lõi.Do đặc tính vật lý của sự giãn nở và co lại nhiệt, thể tích bề mặt phải co lại một cách đáng tin cậy, nhưng nhiệt độ lõi vẫn cao và thể tích riêng lớn, điều này sẽ ngăn bề mặt co lại tự do vào trong, do đó hình thành ứng suất nhiệt trong đó bề mặt bị kéo căng và lõi bị nén.
(5) Khi quá trình làm mát diễn ra, chênh lệch nhiệt độ nêu trên tiếp tục tăng và ứng suất nhiệt sinh ra cũng tăng tương ứng.Khi chênh lệch nhiệt độ đạt giá trị lớn thì ứng suất nhiệt cũng lớn.Nếu ứng suất nhiệt tại thời điểm này thấp hơn cường độ chảy của thép trong điều kiện nhiệt độ tương ứng, nó sẽ không gây ra biến dạng dẻo và chỉ tạo ra một lượng biến dạng đàn hồi nhỏ.
(6) Khi làm mát thêm, tốc độ làm mát của lớp bề mặt chậm lại, tốc độ làm mát của lõi tăng tốc tương ứng, chênh lệch nhiệt độ có xu hướng giảm và ứng suất nhiệt cũng giảm dần.Khi ứng suất nhiệt giảm thì biến dạng đàn hồi trên cũng giảm theo.
Thời gian đăng: Jan-12-2024