42CrMo厚壁钢管喷淋技术的工作原理

42CrMo厚壁钢管喷淋技术的工作原理

淬火的关键是“快速冷却”，为了提高42CrMo厚壁钢管的淬火质量就必须快速打散钢管内、外表面的蒸汽膜，加快钢管的冷却速度，增加钢管淬火后马氏体的含量。“外淋+ 内喷+ 旋转”淬火工艺不仅打散了钢管内表面的蒸汽膜，也打散了钢管外表面的蒸汽膜，保证了钢管的冷却速度。

1、外淋
外淋就是对42CrMo厚壁钢管外表面进行喷淋，采用了多个喷淋管，结构如图1 所示。
喷淋时，淬火液从一级管进入，由连通管上的阀门、二级管接口处的挠性接头进入喷头，通过调节每路喷淋管路上的阀门控制进入喷头的淬火水流量。在对小直径钢管进行淬火时，可以关闭相邻的一个阀门，调整另一个阀门开度，以便小流量均匀喷液。外淋水落在钢管上时，42CrMo厚壁钢管上半部属于强冷，下半部是空气弱冷，冷却速度相差很大，不仅会造成钢管的弯曲变形，而且会造成钢管圆周方向性能的差异，为了保证钢管在整个圆周方向冷却均匀，钢管应边喷淋边以钢管中心线旋转。

内喷是水泵站提供水源，通过管道系统给钢管内部充满淬火水。根据钢管规格的不同，设计内喷水的流量和压力，用于打破钢管内壁的蒸汽膜，实现对钢管内表面的冷却。

采用内喷喷嘴在钢管一端沿钢管轴向方向喷射冷却水，对钢管内表面进行冷却时，冷却水从一端流入另一端流出，冷却水在流动过程中不断地进行热交换，温度不断升高，就会造成42CrMo厚壁钢管在轴向方向上冷却速度不一致，甚而机械性能出现较大差距。这样必须研究内喷水流速和流量对钢管淬火性能的影响程度。经过试验，内喷水的流速控制在8 ～ 15 m/s之间，压力≥0.6 MPa 时，可以保证钢管淬火后马氏体的含量≥90%，满足钢管的机械性能。

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2015年6月29日

山东省龙川钢管制品有限公司