[发明专利]石油工具长短料中频热处理系统及热处理工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种热处理系统及热处理工艺，尤其是涉及一种石油工具长 短料中频热处理系统及热处理工艺。

背景技术

在矿业、石油勘探行业中有很多零部件，为提高其机械性能，提高耐用 性，延长使用寿命，需要进行热处理加工。而目前，石油工具长短料中频热 处理装置，多采用冷却水直接对长短料表面进行喷淋，对其内部没有进行冷 却处理，这样在具体操作过程中，冷却水很容易进入长短料内孔，使得长短 料内外受热不均匀，进而导致长短料产生缺陷及端部裂缝，甚至端面出现分 层现象，影响了长短料的热处理质量，且降低了材料利用率。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种 石油工具长短料中频热处理系统及热处理工艺，其工艺步骤简单、工艺参数 良好、系统结构合理、热处理效率高且控制操作简便，能有效避免石油工具 长短料端部裂纹和分层现象，防止冷却水进入内孔，保证其内外受热均匀， 同时整个处理过程无氧化脱碳，无污染。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种石油工具长短料 中频热处理系统，包括中频加热装置以及分别设置在所述中频加热装置左端 和右端的出料架和送料架，所述中频加热装置中部上方设置有喷淋装置，所 述中频加热装置包括主架以及均匀布设在主架右部上方的加热感应器和均热 恒温感应器，所述均热恒温感应器位于加热感应器左方，所述加热感应器和 均热恒温感应器均通过调节杆固定在主架上，所述加热感应器的数量为6且 相互连接形成加热区，所述均热恒温感应器的数量为2且相互连接形成均热 区，所述主架上均匀布设有传动装置，所述传动装置通过支架安装在主架上， 所述传动装置下方设置有与其相连接的减速电机，其特征在于：还包括与喷 淋装置配合使用的循环气冷装置，所述循环气冷装置包括喷嘴以及依次设置 在喷嘴后端且相互连接的管线和输气管道，所述喷嘴为陀螺型，所述喷嘴内 部设置有一空腔，所述喷嘴后端面上设置有均匀分布的气眼，所述输气管道 端部设置有气泵，所述气泵与输气管道连接。

所述输气管道上设置有压力表和开关。

所述管线与喷嘴的连接方式为焊接。

所述管线为钢制管线。

所述输气管道为夹层橡胶圆管。

本发明还提供了一种利用石油工具长短料中频热处理系统进行热处理的 工艺，其特征在于该工艺包括以下步骤：

步骤一、清洗：对待处理石油工具长短料表面油污进行清洗；

步骤二、淬火：对待处理石油工具长短料进行淬火处理，其淬火处理过 程如下：

201、将清洗后的待处理石油工具长短料经送料架进入加热区加热，加热 温度至665～685℃，加热时的直流电流为1100～1200A，直流电压为350～ 450V，中频电压为500～600V，中频功率为400～500KW，中频频率为140～ 240Hz，行走频率为8.5～9.5Hz，行走速度为220～240mm/min；

202、经加热后的待处理石油工具长短料继续前进至均热区均热，均热温 度至895～945℃，均热时的直流电流为350～550A，直流电压为300～500V， 中频电压为620～720V，中频功率为100～300KW，中频频率为220～320Hz， 行走频率为8.5～9.5Hz，行走速度为220～240mm/min；

203、经均热后的待处理石油工具长短料再前进，这时开启喷淋装置和所 述循环气冷装置，并将所述循环气冷装置的喷嘴至于待处理石油工具长短料 前进方向端口处，对待处理石油工具长短料同时进行水冷和气冷，水冷和气 冷后停留时间3～4min后淬火处理结束；需注意的是：待处理石油工具长短 料的水冷和气冷时间是根据待处理石油工具长短料的长度来确定；

步骤三、回火：对待处理石油工具长短料进行回火处理，其回火处理过 程如下：

301、将203中所述的经停留后的待处理石油工具长短料通过起吊装置返 回至加热区加热，加热温度至525～585℃，加热时的直流电流为470～570A， 直流电压为300～400V，中频电压为430～530V，中频功率为115～215KW， 中频频率为70～170Hz，行走频率为7～9Hz，行走速度为190～210mm/min；