專利名稱：一種高壓容器熱處理方法及防漂急冷淬火機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高壓容器熱處理方法及防漂急冷淬火機(jī)，屬于熱處理技術(shù)領(lǐng)域。 具體是一種34CrMo4鋼密閉高壓容器的熱處理方法。
背景技術(shù)：
隨著城市化建設(shè)的崛起，以汽、柴油為燃料的機(jī)動(dòng)車(chē)的迅速增加，使城市空氣和大 氣環(huán)境不斷遭受污染，空氣質(zhì)量逐年下降，對(duì)人類的生存和發(fā)展造成了極大危害。天然氣作 為清潔燃料應(yīng)用于汽車(chē)，以其良好的經(jīng)濟(jì)性和低排放，受到國(guó)家及地方各級(jí)政府的重視。而 盛裝壓縮天然的容器(簡(jiǎn)稱CNG氣瓶)既是高壓容器，工作壓力達(dá)20MPa(瞬時(shí)達(dá)26MPa)， 爆破壓力高于45MPa，又是疲勞構(gòu)件，在使用壽命期限內(nèi)需承受15000次以上的充壓、放壓 的疲勞循環(huán)。這就要求容器整體性能均勻，具有較高強(qiáng)度的同時(shí)，又具有高的低溫沖擊韌性 和延伸率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種高壓容器熱處理方法及防漂急冷淬火機(jī)，能提高CNG容 器在調(diào)質(zhì)生產(chǎn)線自動(dòng)淬火時(shí)的冷卻均勻性、確保冷卻速度，同時(shí)操作簡(jiǎn)便的淬火冷卻方法， 以及確保容器質(zhì)量的熱處理方法。本發(fā)明的技術(shù)方案本發(fā)明的高壓容器熱處理方法步驟為1)高壓容器旋壓成形后，將容器嘴焊實(shí)；2)奧氏體化在淬火爐中，高壓容器從室溫經(jīng)過(guò)25 30分鐘升溫至奧氏體化溫 度860°C -880°C，在奧氏體化溫度下均溫、保溫50 60分鐘；3)急冷卻在急冷槽中冷卻，在20 50秒內(nèi)冷卻至Ms點(diǎn)370°C以下；4)回火回火溫度為580°C -620°C，保溫60 90分鐘。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓容器熱處理方法，其特征在于步驟2)高壓容器溫 度升至860°C _880°C的升溫時(shí)間為25 30分鐘。所述的高步驟4)回火溫度升至580°C -620°c的升溫時(shí)間為30 60分鐘。本發(fā)明的防漂急冷淬火機(jī)包括控制部分和防漂淬火槽，在防漂淬火槽內(nèi)設(shè)置高壓 噴水柱，高壓噴水柱包括帶許多小孔的多孔鋼管，和與多孔鋼管連接的包括高壓泵和閥門(mén) 的水路，高壓噴水柱的多孔鋼管與防漂淬火槽中高壓容器平行放置。進(jìn)一步地，設(shè)冷卻系統(tǒng)，所述的冷卻系統(tǒng)的冷卻器放在防漂淬火槽內(nèi)的冷卻水中。所述的高壓噴水柱設(shè)置兩個(gè)，冷卻器的間距Ll等于高壓容器的直徑。所述的高壓噴水柱的多孔鋼管與高壓容器的工作距離L2 = 400-800mm。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明在淬火槽中設(shè)置一套介質(zhì)強(qiáng)力攪拌系統(tǒng)，迅速將容器周?chē)?的高溫液體帶走，提高了介質(zhì)的冷卻烈度，提高容器的冷卻速度；同時(shí)高壓水柱與容器相 切，摩擦力帶動(dòng)容器旋轉(zhuǎn)，確保了容器整體冷卻的均勻性，避免了容器淬火時(shí)陰陽(yáng)面的產(chǎn) 生。容器淬火后進(jìn)入回火爐進(jìn)行回火，在回火爐的操作同淬火爐。本發(fā)明熱處理方法進(jìn)行調(diào)質(zhì)熱處理后，得到了較好的性能結(jié)果。


圖1防漂急冷淬火機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖；圖2防漂急冷淬火機(jī)冷卻攪拌裝置(圖1該部分俯視圖)結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述本發(fā)明的高壓容器熱處理方法，其熱處理步驟為 2)奧氏體化在淬火爐中，高壓容器從室溫經(jīng)過(guò)25 30分鐘升溫至奧氏體化溫 度860°C -880°C，在奧氏體化溫度下均溫、保溫50 60分鐘；3)急冷卻高壓容器在急冷槽中冷卻，在20 50秒內(nèi)冷卻至Ms點(diǎn)370°C以下；4)回火回火溫度為580°C -620°C，保溫60 90分鐘。進(jìn)一步地，所述的步驟2)淬火溫度升至860°C-880°C的升溫時(shí)間為25 30分鐘。進(jìn)一步地，所述的步驟4)回火溫度升至580°C-620°C的升溫時(shí)間為30 60分鐘。如圖1、圖2 用于上述高壓容器熱處理方法的防漂急冷淬火機(jī)包括控制部分1和 防漂淬火槽2，3是防漂淬火槽2內(nèi)的轉(zhuǎn)筒，轉(zhuǎn)筒3在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，不斷將高壓容器6攬入轉(zhuǎn) 筒3周?chē)陌疾壑?，將高壓容?壓入冷卻介質(zhì)中。在防漂淬火槽2內(nèi)設(shè)置高壓噴水柱4， 高壓噴水柱4包括帶許多小孔的多孔鋼管和與其連接的高壓管道泵10、水管、閥門(mén)7a、7b、 8、9等組成的水路系統(tǒng)，高壓噴水柱4的多孔鋼管與防漂淬火槽2中高壓容器平行放置。進(jìn)一步地，所述的防漂急冷淬火機(jī)設(shè)冷卻系統(tǒng)，冷卻系統(tǒng)的冷卻器5放在防漂淬 火槽2內(nèi)的冷卻水中。進(jìn)一步地，所述的高壓噴水柱4設(shè)置兩個(gè)高壓噴水柱4a和4b，第一高壓噴水柱4a 與第二高壓噴水柱4b的間距Ll等于高壓容器的直徑。進(jìn)一步地，所述的高壓噴水柱4的多孔鋼管與高壓容器6的工作距離L2 = 400-800mm。具體實(shí)施例針對(duì)某外徑356mm、壁厚達(dá)12. 5mm的30CrMo材料密閉高壓容器，其 化學(xué)成分質(zhì)量百分比為:C = 0. 26-0. 34%, Si = 0. 17-0. 37%, Mn = 0. 40-0. 70%、Cr = 0. 8-1. 10%, Mo = 0. 15-0. 25%, P+S 彡 0. 030%, Ni 彡 0. 30%, Cu 彡 0. 20%、其余 Fe = 96. 71%-98. 22%。按上述方法熱處理，其高壓容器的工作承壓高達(dá)20MPa，爆破壓力45MPa 以上，壁厚達(dá)12. 5mm。介質(zhì)強(qiáng)力攪拌系統(tǒng)由控制系統(tǒng)和管道泵10、水管、閥門(mén)7a、7b、8、9和兩根與高壓 容器平行的帶許多小孔的鋼管等組成。本發(fā)明采用步進(jìn)式調(diào)質(zhì)，容器按時(shí)間節(jié)拍陸續(xù)進(jìn)入淬火爐進(jìn)行加熱、保溫，在淬火 爐最后一工位保溫結(jié)束后，容器被抬離最后工位，滾入容器防漂淬火機(jī)中。本發(fā)明首次在淬火爐第一工位處放入兩只密閉的CNG容器，繼電器開(kāi)始計(jì)時(shí)，到 設(shè)定時(shí)間后，步進(jìn)式生產(chǎn)線傳動(dòng)機(jī)構(gòu)在PLC的控制下，將前一工位的工件往后抬送至下一 工位，隨后容器按繼電器時(shí)間節(jié)拍陸續(xù)進(jìn)入淬火爐進(jìn)行加熱、保溫，在淬火爐最后一工位保 溫結(jié)束后，容器被抬離最后工位，滾入防漂淬火槽2中，防漂急冷淬火機(jī)在PLC的控制下電機(jī)工作，轉(zhuǎn)筒3轉(zhuǎn)動(dòng)，將高壓容器6攬入轉(zhuǎn)筒3周?chē)陌疾壑?，將容?壓入防漂淬火槽2 的淬火介質(zhì)中，容器6到達(dá)高壓噴水柱區(qū)域停留5分鐘左右，利用高壓噴水柱4a和4b噴水 攪拌，提高冷卻速度，在20 50秒內(nèi)冷卻至Ms點(diǎn)(370°C)以下后，得到淬火組織。本發(fā)明 在淬火爐和回火爐的步進(jìn)機(jī)構(gòu)中，第一工位處放入兩只密閉待處理的工件，可有效控制工 件在運(yùn)行機(jī)構(gòu)的定位。 在防漂淬火槽2中設(shè)置高壓噴水柱，是一套介質(zhì)強(qiáng)力攪拌系統(tǒng)，迅速將容器周?chē)?的高溫液體帶走，提高了介質(zhì)的冷卻烈度，提高容器的冷卻速度；同時(shí)高壓水柱與容器相 切，摩擦力帶動(dòng)容器旋轉(zhuǎn)，確保了容器整體冷卻的均勻性，避免了容器淬火時(shí)陰陽(yáng)面的產(chǎn) 生。容器淬火后進(jìn)入回火爐進(jìn)行回火，在回火爐的操作同淬火爐。
權(quán)利要求
一種高壓容器熱處理方法，其熱處理步驟為1)高壓容器旋壓成形后，將容器嘴焊實(shí)；2)奧氏體化在淬火爐中，高壓容器從室溫經(jīng)過(guò)25～30分鐘升溫至奧氏體化溫度860℃ 880℃，在奧氏體化溫度下均溫、保溫50～60分鐘；3)急冷卻高壓容器在急冷槽中冷卻，在20～50秒內(nèi)冷卻至Ms點(diǎn)370℃以下；4)回火回火溫度為580℃ 620℃，保溫60～90分鐘。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓容器熱處理方法，其特征在于步驟2)高壓容器溫度升 至860°C _880°C的升溫時(shí)間為25 30分鐘。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高壓容器熱處理方法，其特征在于步驟4)回火溫度升 至580°C _620°C的升溫時(shí)間為30 60分鐘。
4.一種用于權(quán)利要求1 3高壓容器熱處理方法之一的防漂急冷淬火機(jī)，包括控制部 分(1)和防漂淬火槽(2)，其特征在于在防漂淬火槽(2)內(nèi)設(shè)置高壓噴水柱(4)，高壓噴水 柱(4)包括帶許多小孔的多孔鋼管，和與多孔鋼管連接的包括高壓泵和閥門(mén)的水路，高壓 噴水柱(4)的多孔鋼管與防漂淬火槽(2)中高壓容器平行放置。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的防漂急冷淬火機(jī)，其特征在于設(shè)冷卻系統(tǒng)，冷卻系統(tǒng)的冷卻 器(5)在防漂淬火槽(2)內(nèi)的冷卻水中。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的防漂急冷淬火機(jī)，其特征在于高壓噴水柱(4)的多孔 鋼管與高壓容器(6)的工作距離L2 = 400-800mm。
全文摘要
本發(fā)明提供一種高壓容器熱處理方法及防漂急冷淬火機(jī)，其熱處理方法的步驟為1)高壓容器旋壓成形后，將容器嘴焊實(shí)；2)奧氏體化在淬火爐中，高壓容器從室溫經(jīng)過(guò)25～30分鐘升溫至奧氏體化溫度860℃-880℃，高壓容器溫度升至860℃-880℃的升溫時(shí)間為25～30分鐘，在奧氏體化溫度下均溫、保溫50～60分鐘；3)急冷卻在急冷槽中冷卻，在20～50秒內(nèi)冷卻至Ms點(diǎn)370℃以下；4)回火回火溫度為580℃-620℃，回火溫度升至580℃-620℃的升溫時(shí)間為30～60分鐘，保溫60～90分鐘。急冷卻在防漂急冷淬火機(jī)的淬火強(qiáng)力攪拌和冷卻系統(tǒng)中進(jìn)行，能提高CNG容器在調(diào)質(zhì)生產(chǎn)線自動(dòng)淬火時(shí)的冷卻均勻性、冷卻速度。
文檔編號(hào)C21D9/00GK101967545SQ20101028883
公開(kāi)日2011年2月9日 申請(qǐng)日期2010年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月21日
發(fā)明者曾慶祝, 李明劍, 董世華, 趙杰峰, 韓慶波 申請(qǐng)人:國(guó)營(yíng)江北機(jī)械廠