การผลิตท่อเหล็กไร้ตะเข็บรีดร้อนโดยทั่วไปต้องใช้กระบวนการให้ความร้อนสองขั้นตอนตั้งแต่เหล็กแท่งจนถึงท่อเหล็กสำเร็จรูป นั่นคือ การทำความร้อนก่อนเจาะเหล็กแท่งและการเจาะเหล็กแท่งก่อนปรับขนาด เมื่อผลิตท่อเหล็กรีดเย็น จำเป็นต้องมีการอบอ่อนขั้นกลางเพื่อขจัดความเค้นตกค้างของท่อเหล็ก วัตถุประสงค์ของการทำความร้อนแบบท่อแต่ละแบบจะแตกต่างกัน และเตาทำความร้อนอาจแตกต่างกันด้วย หากพารามิเตอร์กระบวนการและการควบคุมความร้อนของการทำความร้อนแต่ละครั้งไม่เพียงพอ จะเกิดข้อบกพร่องสำหรับท่อเปล่า (ท่อเหล็ก) และคุณภาพของท่อเหล็กจะได้รับผลกระทบ
วัตถุประสงค์ของการให้ความร้อนแก่ท่อก่อนการเจาะคือเพื่อปรับปรุงความเป็นพลาสติกของเหล็ก ลดความต้านทานการเสียรูปของเหล็ก และให้โครงสร้างทางโลหะวิทยาที่ดีสำหรับท่อรีด เตาให้ความร้อนที่ใช้ ได้แก่ เตาให้ความร้อนแบบวงแหวน เตาเคลื่อนที่ เตาให้ความร้อนด้านล่างแบบเอียง และเตาให้ความร้อนด้านล่างของรถยนต์
วัตถุประสงค์ของการอุ่นท่อเหล็กแท่งที่มีรูพรุนก่อนที่จะปรับขนาดคือการเพิ่มและทำให้อุณหภูมิของเหล็กแท่งที่มีรูพรุนสม่ำเสมอ ปรับปรุงความเป็นพลาสติก ควบคุมโครงสร้างทางโลหะ และรับรองคุณสมบัติทางกลของท่อเหล็ก เตาให้ความร้อนส่วนใหญ่ประกอบด้วยเตาอุ่นเท้า เตาอุ่นปล่องลูกกลิ้งแบบต่อเนื่อง เตาอุ่นปล่องไฟแบบเอียง และเตาเหนี่ยวนำไฟฟ้า วัตถุประสงค์ของการอบอ่อนด้วยความร้อนของท่อเหล็กในกระบวนการรีดเย็นคือเพื่อขจัดงานชุบแข็งที่เกิดจากการทำงานเย็นของท่อเหล็ก ลดความต้านทานการเสียรูปของเหล็ก และสร้างเงื่อนไขสำหรับการแปรรูปท่อเหล็กอย่างต่อเนื่อง เตาให้ความร้อนที่ใช้ในการอบอ่อนส่วนใหญ่ได้แก่ เตาแบบเดิน เตาแบบลูกกลิ้งแบบต่อเนื่อง และเตาแบบเตารถยนต์
ข้อบกพร่องทั่วไปของช่องว่างของท่อทำความร้อนคือการทำความร้อนที่ไม่สม่ำเสมอของช่องว่างของท่อ (ท่อเหล็ก), ออกซิเดชัน, การสลายตัวของคาร์บอน, รอยแตกจากความร้อน, ความร้อนสูงเกินไป, การเผาไหม้มากเกินไป ฯลฯ ปัจจัยหลักที่ส่งผลต่อคุณภาพความร้อนของช่องว่างของท่อคืออุณหภูมิความร้อน อัตราการทำความร้อน เวลาทำความร้อนและการจับยึด และบรรยากาศของเตาเผา
อุณหภูมิความร้อนของ
หลอดว่าง อุณหภูมิต่ำหรือสูงเกินไป หรืออุณหภูมิความร้อนไม่สม่ำเสมอ หากอุณหภูมิต่ำเกินไป ความต้านทานการเสียรูปของเหล็กจะเพิ่มขึ้น และความเป็นพลาสติกจะลดลง เมื่ออุณหภูมิความร้อนไม่สามารถรับประกันได้ว่าโครงสร้างทางโลหะวิทยาของเหล็กจะเปลี่ยนเป็นเกรนออสเทนไนต์อย่างสมบูรณ์ แนวโน้มที่จะเกิดการแตกร้าวในท่อที่ว่างเปล่าในกระบวนการรีดร้อนจะเพิ่มขึ้น เมื่ออุณหภูมิสูงเกินไป จะเกิดปฏิกิริยาออกซิเดชัน การแยกคาร์บูไรเซชันอย่างรุนแรง และแม้กระทั่งความร้อนสูงเกินไปหรือการเผาไหม้มากเกินไปบนพื้นผิวของท่อเปล่า
อัตราการทำความร้อนของท่อเปล่า
อัตราการให้ความร้อนของช่องว่างของท่อมีความสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับการเกิดรอยแตกที่เกิดจากความร้อนในช่องว่างของท่อ เมื่อความเร็วการทำความร้อนเร็วเกินไป ท่อที่ว่างเปล่ามีแนวโน้มที่จะเกิดรอยแตกร้าวจากความร้อน สาเหตุหลักคือเมื่ออุณหภูมิพื้นผิวของช่องว่างของท่อเพิ่มขึ้น โลหะภายในช่องว่างของท่อและบนพื้นผิวจะสร้างความแตกต่างของอุณหภูมิ ส่งผลให้การขยายตัวทางความร้อนของโลหะและความเครียดจากความร้อนไม่สอดคล้องกัน เมื่อความเครียดจากความร้อนเกินกว่าความเครียดจากการแตกหักของวัสดุ รอยแตกร้าวจะเกิดขึ้น รอยแตกที่เกิดจากความร้อนของท่อเปล่าอาจมีอยู่บนพื้นผิวของท่อเปล่าหรืออาจมีอยู่ภายใน เมื่อเจาะท่อเปล่าที่มีรอยแตกร้าวจากความร้อน จะทำให้เกิดรอยแตกหรือรอยพับบนพื้นผิวด้านในและด้านนอกของท่อเปล่าได้ง่าย
มาตรการป้องกัน: เมื่อท่อเปล่ายังคงอยู่ที่อุณหภูมิต่ำหลังจากเข้าสู่เตาเผาความร้อน ควรใช้อัตราการทำความร้อนที่ต่ำกว่า และสามารถเพิ่มอัตราการทำความร้อนได้เมื่ออุณหภูมิของท่อเปล่าเพิ่มขึ้น
เวลาในการทำความร้อนและระยะเวลาการเก็บรักษาของท่อเปล่า
เวลาในการทำความร้อนและเวลาในการเก็บรักษาของท่อเปล่านั้นสัมพันธ์กับข้อบกพร่องที่เกิดจากการให้ความร้อน เช่น การออกซิเดชันที่พื้นผิว การแยกคาร์บอน ขนาดเกรนหยาบ ความร้อนสูงเกินไป และแม้แต่การเผาไหม้มากเกินไป โดยทั่วไปหากเวลาทำความร้อนของท่อเปล่าที่อุณหภูมิสูงนานขึ้น ก็มีแนวโน้มที่จะทำให้เกิดออกซิเดชันอย่างรุนแรง การแยกคาร์บอน ความร้อนสูงเกินไป และแม้กระทั่งการเผาไหม้มากเกินไปของพื้นผิว และในกรณีร้ายแรง ท่อเหล็กจะถูกทิ้ง
มาตรการ
การป้องกัน A. ตรวจสอบให้แน่ใจว่าช่องว่างของท่อได้รับความร้อนอย่างสม่ำเสมอและเปลี่ยนเป็นโครงสร้างออสเทนไนต์โดยสมบูรณ์
B. คาร์ไบด์จะต้องละลายในเมล็ดออสเทนไนต์
C. เมล็ดออสเทนไนต์ไม่ควรหยาบ และไม่สามารถปรากฏผลึกผสมได้
D. ท่อเปล่าไม่สามารถทำให้ร้อนเกินไปหรือเผาไหม้มากเกินไปหลังการให้ความร้อน
โดยสรุป เพื่อปรับปรุงคุณภาพการทำความร้อนของท่อเปล่าและหลีกเลี่ยงข้อบกพร่องที่เกิดจากการทำความร้อน ควรให้ความสนใจกับประเด็นต่อไปนี้เมื่อกำหนดพารามิเตอร์กระบวนการทำความร้อนที่ว่างเปล่าของท่อ:
A. อุณหภูมิความร้อนจะต้องแม่นยำเพื่อให้แน่ใจว่ากระบวนการเจาะอยู่ในช่วงอุณหภูมิที่ดีที่สุดสำหรับท่อเปล่า
B. อุณหภูมิความร้อนควรสม่ำเสมอและพยายามทำให้อุณหภูมิความร้อนแตกต่างกันระหว่างทิศทางตามยาวและแนวขวางของท่อเปล่าไม่เกิน ± 10 องศาเซลเซียส
การสูญเสียจากการเผาไหม้ของโลหะจะน้อยลง และควรหลีกเลี่ยงการเกิดออกซิเดชันมากเกินไป รอยแตกที่พื้นผิว และการยึดเกาะของท่อเปล่าในกระบวนการให้ความร้อน
D. ระบบทำความร้อนมีความสมเหตุสมผล และควรทำการประสานงานที่เหมาะสมของอุณหภูมิความร้อน ความเร็วความร้อน และเวลาในการทำความร้อน (เวลาในการถือครอง) เพื่อป้องกันไม่ให้ท่อว่างเปล่าจากความร้อนสูงเกินไปหรือแม้แต่การเผาไหม้มากเกินไป
