本發明專利技術涉及一種管端外螺紋加工后在線感應加熱淺層硬化工藝及裝置，屬于地質鉆探管加工處理技術領域。技術方案是：在車床上加工管材端部螺紋，然后，在管材不動的情況下，退出刀具，將感應線圈套在管材螺紋端，移動感應機構對管材端部螺紋進行加熱并淺層硬化。本發明專利技術的積極效果：硬化深度為0.4-0.8毫米，不超過薄壁工件厚度的20%，即保證工件的硬化效果又保證工件具有一定的韌性；在車床上直接安裝感應機構，簡單易行，可有效的保證硬化效果；避免了二次裝卡帶來的不同心問題，可保證硬化層的均勻；動作可靠，反應靈敏，保證淺層硬化的質量。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種管端外螺紋加工后在線感應加熱淺層硬化工藝及裝置，屬于地質鉆探管加工處理
技術介紹
目前，感應加熱表面硬化技術已經成為成熟的工藝技術，在需要表面硬化的零部件生產中廣泛采用。由于高頻電流的三大效應(趨膚效應、尖角效應、臨近效應)，管材進行感應加熱時電流透入深度比實心工件要深，因而加熱深度大。常規的感應加熱表面硬化厚度大于O. 8_ (根據需要可以達到幾個毫米厚度)，加上熱影響區域，受熱發生變化的組織厚度通常達Imm以上。在管材壁厚比較薄的情況下可能更深。對于壁厚比較薄的管材，由于電流透入深度大，采用感應加熱表面硬化導致較厚的部分硬化。這在一些情況下是希望得到的。但是在另一些情況下則是不利的。由于硬化層相對比較厚，使得鋼管硬化層厚度和非硬化層厚度的比例失調，帶來一系列不良后果。地質鉆探管比較長(3米或者更長)，管端需要加工螺紋以便彼此連接。螺紋連接部位為整根鉆桿最薄弱環節，而且此連接螺紋在反復裝卸過程中不斷磨損，加劇減弱鉆探管使用壽命。為了提高螺紋部位的壽命，如果整體熱處理硬化，將出現管體韌性下降，加大出現鉆桿折斷幾率，不利于鉆探施工，所以不便于采用整體熱處理強化。采用表面強化時經常采用感應加熱表面硬化，常規的感應加熱工藝是將感應器套在工件外邊，工件緩慢轉動(工件轉動速度在各種不同工件加熱淬火時沒有具體要求，但是轉動速度不超過每分鐘幾十轉，通常不超過30轉)并移動，將需要硬化的一段在感應器內移動通過，得到一定厚度的加熱硬化層。但是，對于壁厚不大(鉆探管在螺紋部分的壁厚約3mm左右)的鉆探管，硬化層過厚，使硬化層和非硬化層比例失調，影響螺紋內部非硬化層材料的性能，進而影響鉆探管壽命。目前鉆探管生產中，管材端部螺紋與基體組織相同(處理條件一樣)的情況比較多，雖然進行端部螺紋強化處理，存在問題很多諸如，硬化程度不同、硬化厚度不合適(上述硬化層和非硬化層比例失調)、硬化成本較高、處理工藝復雜等等。
技術實現思路
本專利技術目的是提供一種管端外螺紋加工后在線感應加熱淺層硬化工藝及裝置，即保證工件的硬化效果又保證工件具有一定的韌性，簡便易行，效果好，解決
技術介紹
存在的上述問題。本專利技術技術方案是 一種管端外螺紋加工后在線感應加熱淺層硬化裝置，包含車床卡盤、感應加熱變壓器、感應器、車床大滑板、車床小滑板和車床刀架，車床卡盤、車床大滑板、車床小滑板和車床刀架均為普通車床結構；感應加熱變壓器和感應器連接，構成感應機構，安裝在車床小滑板前端，車床小滑板的后端為車床刀架；感應機構和車床刀架可以沿小滑板前后移動，同時，車床小滑板也可以在車床大滑板上左右滑動；車床卡盤設置在車床大滑板上，待加工的管材通過車床卡盤固定，調整車床小滑板和車床刀架至切削加工位置，車床刀架上的刀具進行切削，此時，感應機構處在空閑狀態；切削完成后，感應機構移動至工作位置，感應器為感應線圈，套住管材剛加工完畢的螺紋，車床卡盤帶動管材旋轉，感應器按設定的速度移動，對管材端部螺紋實施加熱淬火。一種管端外螺紋加工后在線感應加熱淺層硬化工藝，采用上述感應加熱淺層硬化裝置進行，包含如下步驟在車床上加工管材端部螺紋，然后，在管材不動的情況下，退出刀具，將感應線圈套在管材螺紋端，移動感應機構對管材端部螺紋進行加熱并淺層硬化。所述的管材為地質鉆探管，長度3米以上，在車床上正常加工端部連接螺紋，螺紋加工完成后，退出加工刀具，移動感應機構，套在管材螺紋端，借用車床卡盤高速轉動，使管材旋轉起來，感應機構在加熱的同時沿管材的軸向移動，完成對管材表面淺層深度不超過O.8mm的加熱硬化。 本專利技術硬化深度為O. 4-0. 8毫米，不超過薄壁工件厚度的20%。在車床上直接安裝感應機構；管材由車床卡盤帶動旋轉，速度為80轉/分；管材是在切削加工完畢后，直接進行高頻感應加熱，不需要二次裝卡固定。感應機構的前后、左右移動由車床的程序進行控制。本專利技術的技術特點和積極效果 1.
技術介紹
的高頻感應加熱，硬化深度均為I毫米以上，有的達到幾毫米厚，本專利技術的硬化深度為O. 4-0. 8毫米，不超過薄壁工件厚度的20%，即保證工件的硬化效果又保證工件具有一定的韌性； 2.在車床上直接安裝感應機構，簡單易行；
技術介紹
的高頻感應加熱需要專門的高頻淬火機床和較大的高頻感應變壓器； 3.感應機構的前后移動由車床的程序進行控制，感應圈與工件(管材)的定位準確，可保證工件位于感應圈中心； 4.管材由車床卡盤帶動旋轉，速度為80轉/分，
技術介紹
的高頻感應加熱設備旋轉速度不超過20轉/分，有時只有幾轉；以管材螺紋上的一點與其對應感應線圈上的點為例，在單位時間內，采用本專利技術，螺紋上一點通過感應圈上點的頻率是
技術介紹
感應加熱的4-40倍，可有效的保證硬化效果； 5.管材是在切削加工完畢后，直接進行高頻感應加熱，不需要二次裝卡固定，避免了二次裝卡帶來的不同心問題，可保證硬化層的均勻； 6.感應機構的左右移動，也由車床的程序控制，可根據不同的管材采用不同的移動的速度，移動速度為50-200厘米/分，并且在感應加熱過程中根據工件外徑的變化采用不同的移動速度，動作可靠，反應靈敏，保證淺層硬化的質量。附圖說明圖I為本專利技術實施例結構示意 圖2為本專利技術實施例一管壁淺層硬化示意 圖3為本專利技術實施例二管壁淺層硬化示意 圖中管材I、車床卡盤2、感應加熱變壓器3、感應器4、車床大滑板5、車床小滑板6、車床刀架7。具體實施例方式以下結合附圖，通過實施例對本專利技術做進一步說明。一種管端外螺紋加工后在線感應加熱淺層硬化裝置，包含車床卡盤2、感應加熱變壓器3、感應器4、車床大滑板5、車床小滑板6和車床刀架7，車床卡盤、車床大滑板、車床小滑板和車床刀架均為普通車床結構；感應加熱變壓器和感應器連接，構成感應機構，安裝在車床小滑板前端，車床小滑板的后端為車床刀架；感應機構和車床刀架可以沿小滑板前后移動，同時，車床小滑板也可以在車床大滑板上左右滑動；車床卡盤設置在車床大滑板上，待加工的管材I通過車床卡盤固定，調整車床小滑板和車床刀架至切削加工位置，車床刀 架上的刀具進行切削，此時，感應機構處在空閑狀態；切削完成后，感應機構移動至工作位置，感應器為感應線圈，套住管材剛加工完畢的螺紋，車床卡盤帶動管材旋轉，感應器按設定的速度移動，對管材端部螺紋實施加熱淬火。一種管端外螺紋加工后在線感應加熱淺層硬化工藝，具體步驟 ①根據加工的地質鉆探管口徑選擇與之匹配口徑的感應線圈； ②在車床上安裝感應線圈，保證安裝的準確性； ③在車床上安裝完畢后，進行微調，保證感應線圈中心和車床卡盤中心對正，將最終參數記入車床程序； ④將地質鉆探管穿入車床的主軸孔，定位，用車床卡盤卡緊； ⑤車床刀架沿車床小滑板上移，對地質鉆探管的端部進行螺紋車削；此時感應機構處于空閑狀態； ⑥車削完畢，車床刀架和感應線圈及感應加熱變壓器沿車床小滑板同時向下移動，使感應線圈對正地質鉆探管螺紋； ⑦車床小滑板向左運動，使感應線圈套住螺紋； ⑧車床卡盤啟動，感應線圈通電，同時向右運動，進行感應加熱，表面淺層高頻處理。本專利技術實施例的效果和數據 關于地質鉆探管螺紋硬化的指標有兩個硬化層硬度和厚度，硬化層硬度要求為HRC45以上；硬化層厚度要求為不超過所在截面壁厚的本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種管端外螺紋加工后在線感應加熱淺層硬化裝置，其特征在于：包含車床卡盤（2）、感應加熱變壓器（3）、感應器（4）、車床大滑板（5）、車床小滑板（6）和車床刀架（7），感應加熱變壓器和感應器連接，構成感應機構，安裝在車床小滑板前端，車床小滑板的后端為車床刀架；感應機構和車床刀架可以沿小滑板前后移動，同時，車床小滑板也可以在車床大滑板上左右滑動；車床卡盤設置在車床大滑板上，待加工的管材（1）通過車床卡盤固定，調整車床小滑板和車床刀架至切削加工位置，車床刀架上的刀具進行切削，此時，感應機構處在空閑狀態；切削完成后，感應機構移動至工作位置，感應器為感應線圈，套住管材剛加工完畢的螺紋，車床卡盤帶動管材旋轉，感應器按設定的速度移動，對管材端部螺紋實施加熱淬火。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：田波，何蕙嵐，那順桑，王久全，曹興龍，安東遠，
申請(專利權)人：唐山市金石超硬材料有限公司，
類型：發明
國別省市：
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