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摘要1

1 钢管的热处理工艺及控冷技术在钢管生产中的应用现状3

1.1 钢管热处理3

1.2 钢管的热处理工艺5

1.2.1 钢管主要的热处理工艺5

1.2.2 钢管在线常化工艺6

1.2.3 钢管在线加速冷却工艺7

1.2.4 淬火热处理工艺10

1.3 以超快冷技术为核心的新一代TMCP技术11

1.4 钢管控制冷却技术发展现状13

2 天津钢管加速冷却系统研究15

2.1 控制冷却原理及常用冷却方式16

2.2 冷却设备及其现场布置19

2.2.1 冷却器结构简介19

2.2.2 冷却辊道及其布置21

2.2.3 供风供水设备配置22

2.3 加速冷却系统应用效果23

2.3.1 现场应用状况23

2.3.2 冷却试验分析23

2.4 钢管螺旋形冷却不均问题的分析25

2.5 宝鸡钢管柔性热处理设备与连续热处理装置的研制27

3 宝鸡钢管管材柔性热处理设备研制29

3.1 设备主要技术参数29

3.1.1 试样尺寸29

3.1.2 加热和冷却系统29

3.1.3 液压系统31

3.1.4 真空系统31

3.1.5 气动系统31

3.1.6 水冷系统31

3.2 柔性热处理设备机械结构设计32

3.2.1 设计理念32

3.2.2 平面布置34

3.2.3 炉体36

3.2.4 夹具系统38

3.2.5 液压系统40

3.2.6 真空系统与保护气系统41

3.3 管材柔性热处理设备加热与冷却系统42

3.3.1 加热系统42

3.3.2 冷却系统46

3.4 管材柔性热处理设备的控制系统53

3.4.1 控制系统的硬件配置53

3.4.2 控制系统的软件结构54

3.5 管材柔性热处理装置的人机界面56

3.5.1 试验参数设定界面56

3.5.2 数据处理界面56

3.5.3 数据库管理界面58

3.6 现场实验效果59

3.6.1 φ73mm×5.51mm×550mm管试样喷水淬火实验59

3.6.2 550mm×200mm×1.9mm板试样喷雾冷却实验59

3.6.3 550mm×200mm×1.9mm板试样喷气冷却实验60

3.6.4 　550mm×200mm×9.17mm板试样喷水冷却实验60

3.6.5 　550mm×200mmxl3.72mm板试样喷水冷却实验61

4 宝鸡钢管管材连续热处理装置的研制62

4.1 装置概述62

4.1.1 主要技术参数62

4.1.2 装置布局63

4.1.3 工艺流程64

4.2 辊道系统64

4.2.1 辊道概述64

4.2.2 辊道冷却68

4.3 中频感应加热炉70

4.3.1 技术参数71

4.3.2 中频电源71

4.3.3 感应加热器72

4.3.4 闭式冷却塔73

4.4 电阻炉（1号／2号电阻炉）75

4.4.1 主要性能指标75

4.4.2 电阻炉结构特点76

4.5 超快速冷却（UFC）系统79

4.5.1 技术参数79

4.5.2 设备结构特点80

4.6 内喷外淋装置86

4.6.1 设备的组成及功能特点86

4.6.2 润滑控制系统92

4.7 液压系统93

4.7.1 液压站组成94

4.7.2 站内配管94

4.7.3 控制阀台94

4.7.4 蓄能器单元95

4.7.5 中间配管95

4.8 连续热处理装置控制系统95

4.8.1 控制系统结构95

4.8.2 软硬件配置96

4.8.3 控制系统功能100

4.8.4 人机界面和数据库100

4.9 现场应用效果104

4.9.1 现场试验状况104

4.9.2 超快冷系统的冷却能力106

5 利用超快冷技术开发DP钢管的工艺研究111

5.1 开发DP钢管热处理工艺及设备简介112

5.2 利用热轧Q345无缝钢管开发DP钢管的热处理工艺探讨113

5.2.1 热轧Q345无缝钢管的初始组织114

5.2.2 热轧Q345钢管热处理为DP钢管的显微组织114

5.2.3 循环热处理获得超细晶双相无缝钢管119

5.3 热处理冷拔Q345钢管为DP钢管实验研究126

5.3.1 开发冷拔Q345钢管为DP钢管的热处理工艺126

5.3.2 热处理冷拔Q345钢管为DP钢管的显微组织127

5.3.3 热处理冷拔Q345钢管为DP钢管的力学性能分析130

6 利用超快冷技术开发冷拔TRIP无缝钢管的工艺研究132

6.1 冷拔TRIP无缝钢管的两段式热处理工艺研究132

6.1.1 实验材料133

6.1.2 两段式热处理工艺的制定134

6.1.3 两段式热处理试样的微观组织135

6.1.4 拉伸断裂前后残余奥氏体含量及其中的碳浓度分析136

6.1.5 不同热处理工艺下试样的力学性能141

6.2 冷拔TRIP无缝钢管的中频感应热处理工艺探讨144

6.2.1 工艺设计思路144

6.2.2 试制TRIP无缝钢管的热处理工艺145

6.2.3 试制TRIP无缝钢管的组织性能145

6.2.4 试制TRIP无缝钢管的基体组织145

6.2.5 试制TRIP无缝钢管内的残余奥氏体含量147

6.3 TRIP钢无缝管的周向力学性能和成型性能研究150

6.3.1 管端扩口性能的研究150

6.3.2 周向力学性能的研究152

6.3.3 液压自由膨胀性能的研究156

6.4 实验室T型管接头的试制159

6.5 冷弯成型异形管的工业试制160

7 结论161

参考文献163