[发明专利]一种钢板辊式淬火冷速测试方法及装置

说明书

本发明属于热处理工艺技术领域，提出了一种钢板辊式淬火冷速测试方法及装置。该装置测温点覆盖钢板差异温降区域，钢板温度记录仪内嵌入特厚钢板；钢板辊式淬火冷速测试方法包括钢板加减速淬火、钢板摆动淬火、钢板表面射流参数动态调整三个过程。该方法具有测温点覆盖范围全面、测试用板少、操作方便、测试过程故障率低、测试数据准确性高等优点，适用于厚度大于100mm钢板辊式淬火过程冷速测试。

技术领域

本发明属于热处理工艺技术领域，涉及一种钢板辊式淬火冷速测试方法及装置。

背景技术

大单重、大断面特厚规格钢板是海洋工程、能源化工、水电核电、工程机械等领域重要基础材料，轧制后为实现钢板组织均匀化和细化、改善强韧性能、消除残余应力、减少微裂纹等目的，需要进行热处理，利用不同的加热制度和冷却制度来调控钢板组织，得到更优异的性能。淬火是特厚钢板热处理工序的核心，传统特厚钢板淬火采用台车炉/外部机械化炉+淬火池/淬火槽，通过池/槽内冷却水搅拌加速高温钢板表面对流，实现较快速冷却。由于存在钢板冷速低、淬火均匀性差、淬火表面质量和板形恶化明显、生产效率低等问题，这种热处理方式逐渐被辊式连续淬火方式取代。

连续辊式淬火指钢板均质化加热后，通过辊道直接输送至辊式淬火装备中实现连续淬火，具有生产效率高、冷却强度大、淬火均匀、淬火板形好等优点，成为板材热处理生产线的主流淬火方式。然而，随着钢板厚度增大至300mm级、单重增加至50吨，淬火过程心部冷速、断面冷却均匀性等关键工艺指标调控难度大，通过工艺数学模型计算结果往往与实际偏差较大，无法更好的指导生产、实现厚钢板组织性能调控。因此，如何直观、准确的测量特厚钢板淬火过程断面各点温降及冷速，成为研发特厚钢板辊式淬火新装备技术、制定科学合理的淬火工艺，进而提升特厚钢板热处理质量和性能的关键。

专利CN102661969A，公开了一种测试不同水膜厚度钢板换热系数的方法，将圆筒状水膜围堰焊接在圆柱形钢板表面，通过热电偶测量圆柱形钢板加热、水槽淬火过程表面水膜换热过程温降。该方法适用于圆柱形钢板浸入式淬火过程温降测试，与本文平直厚钢板射流冲击冷却过程温降测试无关。

专利CN104864973A，公开了一种小规格方坯高温加热过程的埋偶式温度测试方法，将热电偶从上部埋入坯料内部，测试坯料加热时的温度变化。该方法适用于小规格方坯加热过程温度测试，与本发明厚规格钢板淬火过程温降及冷速测试无关。

专利CN201464402U，公开了一种控制冷却表面换热系数测试专用钢板试样，通过设计钢板试样，实现钢板表面换热系数测算。该方法适用于板材轧制生产线上厚度≤100mm的较薄规格中厚钢板冷却温降测试，与本发明针对厚规格钢板在热处理线上测试淬火冷速无关。

发明内容

本发明的目的是提供一种钢板辊式淬火冷速测试方法，能够准确、连续测量特厚钢板辊式淬火过程温降曲线和冷速，为科学合理制定此类钢板淬火工艺、构建淬火工艺数学模型、实现组织性能调控提供数据支撑。

具体技术方案为：

一种钢板辊式淬火冷速测试方法，测温点覆盖钢板差异温降区域，钢板温度记录仪内嵌入特厚钢板；钢板辊式淬火冷速测试包括钢板加减速淬火、钢板摆动淬火、钢板表面射流参数动态调整三个过程；

(1)钢板加减速淬火过程：钢板达到加热温度并运出热处理炉后，依据计算钢板空冷温降曲线，选择0.0001～0.001m/s²加速度由输送辊道加速进入辊式淬火机高圧段，当钢板尾部经过辊式淬火机高圧段并离开时，钢板速度减至设定的摆动速度；

(2)钢板摆动淬火过程：钢板尾部离开辊式淬火机高圧段、钢板减速至设定摆动速度后，依据钢板长度设定在辊式淬火机低压段的摆动距离，钢板在摆动距离范围内前后摆动淬火冷却；