[发明专利]一种坯料的热处理方法及装置

说明书

本发明涉及一种坯料的热处理方法及装置，该装置包括坯料、平台、上位机、脉冲电源、脉冲电流电极、喷火加热组件、控制台、红外测温组件和丝杠传动组件，丝杠传动组件包括固定安装在平台上的滑轨，滑轨的第一端焊接有第一定滑块，滑轨的第二端设置有可移动的第一动滑块，第一定滑块与第一动滑块顶端分别镶嵌有脉冲电流电极且二者间穿设有第一丝杠并与第一电机连接。本发明利用脉冲电流的焦耳热效应对坯料温差进行调整，保证坯料各点温度趋于一致，以提高坯料塑性变形能力，减少材料变形抗力，从而在后续坯料穿孔成型时，避免横向裂纹缺陷的发生，降低废品率，减少成型功耗，提高生产质量，从而能够大幅度提升生产效益。

技术领域

本发明涉及坯料热处理技术领域，特别涉及一种坯料的热处理方法及装置。

背景技术

无缝钢管是国民经济建设的重要原材料之一，大口径不锈钢无缝钢管主要应用于石油裂化、核电等能源部门，在这些领域中对所用管件质量的要求相当高。在实际生产大口径不锈钢无缝钢管的过程中发现，对管坯进行加热后穿孔，穿出的毛管表面经常出现不规则鱼鳞状和锯齿状的横向裂纹，开裂程度较为严重，而且这些裂纹在后续的拉拔、冷轧过程中难以消除，会在钢管表面形成严重的质量缺陷问题，严重影响生产质量。

在现有技术中，通常采取延长加热时间和保温时间，用以消除缺陷，虽然此种措施实施方便，但是严重影响生产效率，耗能非常大，同时由于加热保温时间过长，会增加脱碳层厚度和氧化圆点的数目，不能抑制微裂纹发展，对于避免裂纹缺陷不利。

发明内容

为了解决上述现有技术的不足，本发明提供了一种坯料的热处理方法及装置，其在处理时能够利用脉冲电流的焦耳热效应对管坯进行升温，使坯料上各点温度趋于一致，提高坯料塑性变形的能力，促使材料塑性流动连续均匀，减少坯料的材料变形抗力，从而在后续坯料穿孔成型时，避免横向裂纹缺陷的发生，降低废品率，减少成型功耗，提高生产质量，从而能够大幅度提升生产效益。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

具体地，本发明提供一种坯料的热处理方法，其包括以下步骤：

S1、设定初始参数：确定加热环境i(i＝1,2,3)、加热精度要求K_i、坯料穿孔热处理所需温度T、脉冲电流加热完成后坯料各点最大限制温差ΔT和测温热电偶测温时间间隔t，其中，i＝1时表示坯料在加热炉中进行加热，i＝2时表示坯料通过喷火的方式进行加热，i＝3时表示坯料在脉冲电流施加的环境下进行加热；加热炉中加热完成后的精度要求为K₁，喷火加热完成后温度的精度要求为K₂，施加脉冲电流加热完成后的精度要求为K₃；

S2、对坯料进行加热炉加热，其具体包括以下子步骤：

S21、将坯料放入加热炉中进行加热，利用测温装置对加热炉中坯料上各点的温度进行实时检测并将实时温度数据传输给上位机，上位机通过比较加热炉中坯料外表面上各点温度确定温度最大值，计算公式如下：

T_1max＝max{T₁’，T₁”，T₁”’，...，T₁⁽ⁿ⁾}，之后计算在加热炉中加热过程中的的实际精度

S22、将在加热炉中加热过程中的实际精度K₁’与在加热炉中加热完成后的精度要求K₁进行比较：若K₁’＜K₁，则重复步骤S21-S22直到K₁’≥K₁；若K₁’≥K₁，则进入步骤S3进行下一步加热；

S3、对坯料进行喷火加热，其具体包括以下子步骤：