सीमलेस स्टील पाइप के लिए शीत उपचार और तनाव राहत प्रक्रिया का विश्लेषण

सीमलेस पाइप शीत उपचार आम तौर पर गहरे ठंडे उपचार (कम तापमान उपचार, आमतौर पर -70 डिग्री से -196 डिग्री पर तरल नाइट्रोजन वातावरण में) को संदर्भित करता है, और अक्सर शमन, तड़के, कोल्ड रोलिंग/कोल्ड ड्राइंग प्रक्रियाओं के साथ संयोजन में उपयोग किया जाता है। मुख्य कार्य है:

1. संरचना और आयामों को स्थिर करें:

एलशेष ऑस्टेनाइट का अनुकरण करें और पाइप के बाद के उपयोग और प्रसंस्करण के दौरान आयामी विरूपण और सटीकता बहाव को रोकने के लिए स्थिर मार्टेंसाइट में इसके परिवर्तन को बढ़ावा दें, विशेष रूप से सटीक हाइड्रोलिक पाइप, उपकरण पाइप और असर पाइप के लिए।

2. कठोरता, पहनने के प्रतिरोध और ताकत बढ़ाएं:

संगठन सघन हो जाता है, सतह की कठोरता और पहनने का प्रतिरोध बढ़ जाता है, और पाइप की सेवा जीवन बढ़ जाता है।

3. सूक्ष्म आंतरिक तनाव को दूर करें:

ठंड खींचने और शमन के दौरान जाली विरूपण के कारण होने वाले सूक्ष्म तनाव को कम करें, और बाद के चरण में टूटने और विकृत होने के जोखिम को कम करें।

4. कठोरता और थकान प्रदर्शन में सुधार:

अनाज संरचना को परिष्कृत करें, तनाव एकाग्रता बिंदुओं को कम करें, और पाइप सामग्री की थकान और प्रभाव प्रतिरोध को बढ़ाएं।

विभेदक बिंदु:

शीत उपचार ≠ सामान्य तापमान कोल्ड ड्राइंग/कोल्ड रोलिंग। शीत उपचार एक कम तापमान वाली गहरी शीतलन प्रक्रिया है और गर्मी उपचार के बाद एक सहायक प्रक्रिया है।

(1) उपचार पूर्व तैयारी

1. पूर्व-प्रक्रिया नियंत्रण
पाइप सामग्री को पहले शमन/तड़का/कोल्ड ड्राइंग से गुजरना चाहिए, फिर भट्टी में रखने से पहले लगभग कमरे के तापमान (20{2}}40 डिग्री) तक ठंडा किया जाना चाहिए। अत्यधिक तापमान अंतर और दरार को रोकने के लिए कम तापमान वाले उपकरणों में सीधे उच्च तापमान डालना सख्त वर्जित है।

2. छँटाई और दृश्य निरीक्षण

दरारें, सिलवटों, असमान दीवार मोटाई, सतह खरोंच और धक्कों वाले पाइप हटा दें। सामग्री के मिश्रण से बचने के लिए सामग्री, विशिष्टता और बैच के अनुसार क्रमबद्ध करें।

3. सफाई और सुखाना

सतह से तेल के दाग, नमी और काटने वाले तरल पदार्थ को अच्छी तरह से हटा दें। जमने वाला पानी पाइप की दीवार को तोड़ सकता है और भीतरी दीवार को खराब कर सकता है। कम तापमान वाले मीडिया को पाइप में प्रवेश करने से रोकने के लिए लंबे पाइप के दोनों सिरों को सील कर दिया जाता है।

4. फर्नेस लोडिंग मानक
पाइप सामग्री को परत-दर-परत रखें, अंतराल छोड़ते हुए, ढेर लगाए और निचोड़े बिना। कम तापमान के तहत वजन के स्वयं झुकने और विरूपण को रोकने के लिए पतले और लंबे पाइपों को सहारा दें।

5. प्रक्रिया पैरामीटर पूर्व सेटिंग
सामग्री के अनुसार लक्ष्य तापमान और होल्डिंग समय निर्धारित करें: कार्बन स्टील / कम मिश्र धातु सीमलेस पाइप आमतौर पर -70 से -120 डिग्री, उच्च मिश्र धातु / असर पाइप -150 से -196 डिग्री होते हैं।

(II) शीत उपचार की प्रक्रिया नियंत्रण

1. धीमी शीतलन दर
तेजी से ठंडा होने से बचें. शीतलन दर को 1 से 3 डिग्री/मिनट पर नियंत्रित करें। बड़े तापमान अंतर से नए तापमान तनाव पैदा हो सकते हैं, जिससे माइक्रोक्रैक हो सकते हैं।

2. पर्याप्त इन्सुलेशन
संपूर्ण पाइप निर्धारित निम्न तापमान पर पहुंचने के बाद, 2 से 4 घंटे तक इन्सुलेशन बनाए रखें (बड़ी दीवार मोटाई और बड़े व्यास वाले पाइपों के लिए, 4 से 6 घंटे तक बढ़ाएँ)। सुनिश्चित करें कि अंदर और बाहर असमान प्रदर्शन से बचने के लिए आंतरिक और बाहरी संरचनाएं पूरी तरह से बदल जाएं।

3. सीलबंद वातावरण और समान माध्यम
तरल नाइट्रोजन/ठंडी हवा का संचार एक समान है, जिससे स्थानीय ओवरकूलिंग समाप्त हो जाती है; अत्यधिक कम तापमान से बचने के लिए तापमान की लगातार निगरानी करें।

4. बाहरी प्रभाव और हलचल पर रोक लगाएं
कम तापमान पर, स्टील की कठोरता अस्थायी रूप से कम हो जाती है, और तनाव के तहत इसमें गुप्त दरारें होने का खतरा होता है।

(III) कूलिंग ऑपरेशन के बाद

1. धीमी गति से शीतलन (कुंजी)
उतारने के बाद, पाइप को स्वाभाविक रूप से कमरे के तापमान तक गर्म होने दें। इसे सीधे सूर्य की रोशनी में न रखें, इस पर गर्म हवा न फेंकें, या इसे तेजी से गर्म करने के लिए पानी में न डुबोएं। यह बारी-बारी से ठंडे और गर्म तापमान के कारण होने वाले द्वितीयक तनाव को रोकने के लिए है। शीतलन की अवधि दीवार की मोटाई पर निर्भर करती है: पतली दीवार वाले पाइपों के लिए, 2 से 4 घंटे; मोटी दीवार वाले पाइपों के लिए, 6 घंटे से अधिक।

2. समय पर तड़का लगाना/उम्र बढ़ाना
गहरी शीतलन के बाद, ठंड के उपचार के दौरान उत्पन्न कम मात्रा में कम तापमान तनाव को खत्म करने के लिए कम तापमान तापमान (120 से 200 डिग्री पर) करना आवश्यक है। यह पाइप सामग्री की कठोरता को बहाल करने और भंगुरता को रोकने में भी मदद करता है।

3. पुन:-निरीक्षण और छँटाई
प्रत्येक पाइप की उपस्थिति, सीधापन और गोलाई का व्यक्तिगत रूप से निरीक्षण करें; सूक्ष्म दरारें और विरूपण की जांच के लिए कठोरता, मेटलोग्राफिक विश्लेषण और दोष का पता लगाने के लिए नमूने लें।

4. संरक्षण और भंडारण
सूखने और ठंडा होने के बाद, तत्वों, बारिश और धक्कों के संपर्क से बचने के लिए पाइपों को गोदाम में रखें।
 

सीमलेस पाइपों में तनाव के मुख्य स्रोत: हॉट रोलिंग, कोल्ड ड्राइंग/कोल्ड रोलिंग, शमन, वेल्डिंग, स्ट्रेटनिंग, मैकेनिकल प्रोसेसिंग। तनाव को स्थूल अवशिष्ट तनाव और सूक्ष्म जाली तनाव में विभाजित किया गया है।

1. भविष्य की विफलताओं को रोकना
अवशिष्ट तनाव के निकलने से पाइप मुड़ सकता है, मुड़ सकता है और आकार में विचलन हो सकता है; तनाव के सुपरपोजिशन के कारण पाइप की दीवार के टूटने और फटने की संभावना है, जो उच्च दबाव वाली पाइपलाइनों और द्रव परिवहन पाइपों के लिए अत्यधिक उच्च जोखिम पैदा करता है।

2. प्रसंस्करण परिशुद्धता को स्थिर करना
बाद की मशीनिंग प्रक्रियाओं जैसे टर्निंग, थ्रेडिंग, कटिंग और झुकने के दौरान, तनाव रिलीज से संसाधित उत्पाद में विकृति आ जाएगी। तनाव को दूर करने से तैयार उत्पाद के आयामों की दीर्घकालिक स्थिरता सुनिश्चित की जा सकती है।

3. यांत्रिक गुणों को बढ़ाना
तनाव एकाग्रता को खत्म करने से पाइप की थकान, संक्षारण और भंगुर फ्रैक्चर के प्रतिरोध में सुधार होता है, जिससे उच्च {{0} दबाव और कम {{1} तापमान, और चक्रीय लोडिंग स्थितियों में सुरक्षा में काफी वृद्धि होती है।

4. बाद के सतही उपचार में सुधार
तनाव दूर होने के बाद पाइप की संरचना एक समान हो जाती है। गैल्वनाइजिंग, फॉस्फेटिंग और कोटिंग जैसी प्रक्रियाओं में छिलने या पिनहोल होने की संभावना कम होती है।
 

1. कम तापमान तनाव राहत एनीलिंग (सबसे अधिक इस्तेमाल की जाने वाली, मुख्यधारा प्रक्रिया)

इन पर लागू: ठंडे - खींचे गए पाइप, बुझने वाले और टेम्पर्ड पाइप, सटीक सीमलेस पाइप, मध्यम और छोटे {{1} व्यास वाले पाइप

• संसएसएस:180~300 डिग्री तक गर्म करें, कुछ समय तक रखें, फिर धीरे-धीरे हवा दें{{2}ठंडा करें या भट्टी में डालें-ठंडा करें
• सिद्धांत:परमाणु धीरे-धीरे फैलते हैं, जाली विरूपण तनाव को छोड़ते हैं, मैट्रिक्स की कठोरता और ताकत को बदले बिना, केवल अवशिष्ट तनाव को समाप्त करते हैं।
• प्रमुख बिंदु:पूरी भट्ठी का तापमान एक समान होना चाहिए, दीवार की मोटाई प्रति 10 मिमी पर होल्डिंग समय 30 ~ 60 मिनट है; शीतलन दर 2 डिग्री/मिनट से कम या उसके बराबर होनी चाहिए।

2. उच्च तापमान तनाव राहत एनीलिंग (पूर्ण तनाव राहत, पाइपों में बड़ी विकृति)

इन पर लागू: बड़े {{0}व्यास मोटे {{1}दीवार वाले पाइप, गर्म{{2}रोल्ड पाइप, कोहनी, संसाधित पाइप फिटिंग, वेल्डेड पाइप

• प्रक्रिया:550 ~ 650 डिग्री (परिवर्तन तापमान से नीचे) तक गर्म करें, थोड़ी देर रखें, फिर भट्टी में धीरे-धीरे ठंडा करें (जब तापमान 200 डिग्री से नीचे चला जाए तो भट्टी से बाहर निकालें)।
• विशेषताएँ:तनाव राहत प्रभाव सबसे गहन है, लगभग सभी स्थूल और सूक्ष्म तनावों को समाप्त कर देता है; नुकसान यह है कि यह कठोरता और ताकत को थोड़ा कम कर देता है, जो कम कठोरता आवश्यकताओं वाले संरचनात्मक पाइप और परिवहन पाइप के लिए उपयुक्त है।

3. कंपन उम्र बढ़ना (शारीरिक तनाव से राहत, हीटिंग की आवश्यकता नहीं)

इन पर लागू: अल्ट्रा{{0}लंबे पाइप, बड़े-व्यास वाले पाइप, तैयार पाइप जो गर्म करने पर रंग बदलने या नरम होने की अनुमति नहीं देते हैं।

• सिद्धांत: अनुनाद द्वारा, पाइप सामग्री का आंतरिक तनाव शांत और पुनर्वितरित होता है।
• लाभ: कोई थर्मल विरूपण नहीं, कोई ऑक्सीकरण डीकार्बराइजेशन नहीं, कम ऊर्जा खपत; नुकसान: गहरे तनाव को खत्म करने के लिए सीमित, ज्यादातर सहायक तनाव राहत विधि के रूप में उपयोग किया जाता है।

4. प्राकृतिक बुढ़ापा (कम लागत, केवल कम आवश्यकता वाले पाइपों के लिए)

इन पर लागू: साधारण कम दबाव वाले संरचनात्मक पाइप, गैर -सटीक पाइप

• सिद्धांत: लंबे समय तक कमरे के तापमान पर रखने पर तनाव धीरे-धीरे स्वाभाविक रूप से दूर हो जाता है।
• नुकसान: अवधि बहुत लंबी है (कई सप्ताह से कई महीनों तक), तनाव से राहत पूरी तरह से नहीं मिलती है, और औद्योगिक बैच उत्पादन में इसका उपयोग शायद ही कभी किया जाता है।

5. गहरा ठंडा उपचार (पहले इसे ठंडा उपचार कहा जाता था, जो सहायक तनाव राहत विधि के रूप में कार्य करता था)

इसका प्रयोग आमतौर पर तड़के के साथ किया जाता है। सबसे पहले, संरचना को गहरे ठंडे उपचार के माध्यम से स्थिर किया जाता है, और फिर कम तापमान पर तड़का लगाया जाता है। तनाव मुक्ति का संयुक्त प्रभाव अधिक प्रभावी होता है।
 

शीत उपचार + तनाव से राहत + गठन को मिलाकर, दो मुख्य पाइपलाइन प्रसंस्करण विधियाँ हैं:

समाधान 1: परिशुद्धता से तैयार किए गए सीमलेस पाइप (हाइड्रोलिक, उपकरण और परिशुद्धता मशीनरी के लिए उपयोग किए जाते हैं)

1. हॉट-रोल्ड पाइप बिलेट → कोल्ड ड्रॉइंग/कोल्ड रोलिंग फॉर्मिंग (परिणामस्वरूप कोल्ड वर्क स्ट्रेस)
2.कम -तापमान तनाव राहत एनीलिंग (200~280 डिग्री): कोल्ड ड्राइंग तनाव को दूर करें
3. सीधा करना, सिर काटना और समापन करना
4. गहरी ठंड का उपचार (-80~-120 डिग्री, धीमी गति से ठंडा करना + पर्याप्त धारण समय): संरचना को स्थिर करें और कठोरता और पहनने के प्रतिरोध को बढ़ाएं
5. माध्यमिक निम्न -तापमान एनीलिंग (150~200 डिग्री): शीत उपचार के तनाव को दूर करें और कठोरता को बहाल करें
6. गैर-विनाशकारी परीक्षण, आकार निरीक्षण और तैयार उत्पाद भंडारण

प्रभाव: स्थिर आयाम, समान कठोरता, उत्कृष्ट थकान प्रदर्शन, और उपयोग की लंबी अवधि में कोई विकृति नहीं।

समाधान 2: उच्च {{1}दबाव/मोटी{{2}दीवार वाले गर्म{3}रोलिंग सीमलेस पाइप (तेल और गैस, बॉयलर, द्रव परिवहन)

1. हॉट रोलिंग फॉर्मिंग → रफ स्ट्रेटनिंग
2. उच्च-तापमान तनाव राहत एनीलिंग (580 - 630 डिग्री, भट्ठी में धीमी गति से ठंडा होना): हॉट रोलिंग और स्ट्रेटनिंग से तनाव को पूरी तरह खत्म करना
3. आगे की प्रक्रिया के लिए मशीनिंग, बेवेलिंग, पाइप मोड़ना आदि
4. उत्पाद दोष का पता लगाना, हाइड्रोलिक परीक्षण
 

प्रभाव: क्रैकिंग के प्रति प्रतिरोधी, उच्च दबाव, स्थिर तनाव का सामना करता है, भारी ड्यूटी स्थितियों के लिए उपयुक्त।
 

1. शीत उपचार का मूल: आयाम बनाए रखें, कठोरता बढ़ाएं, ऊतक परिवर्तन को बढ़ावा दें। पूरी प्रक्रिया में धीमी गति से ठंडा करना, धीमी गति से दोबारा गर्म करना और बाद में दोबारा गर्म करना शामिल होना चाहिए; अन्यथा, इसके टूटने का खतरा है।

2. तनाव राहत का मूल:विरूपण, दरार और आयामी बहाव को रोकें। गर्मी उपचार के दौरान तनाव से राहत के लिए, "उच्च तापमान एनीलिंग (पूर्ण)" और "निम्न तापमान टेम्परिंग (कठोरता बनाए रखने के लिए)" को प्राथमिकता दें। 

3.प्रदर्शन वृद्धि के लिए तर्क:गठन के दौरान तनाव से राहत प्रदान करें → कोल्ड हार्डनिंग लागू करें → द्वितीयक तनाव राहत का संचालन करें। इन तीन प्रक्रियाओं का संयोजन ताकत, कठोरता, कठोरता और आयामी स्थिरता को ध्यान में रखता है।