專利名稱：雙p型輻射管及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種雙P型輻射管及其制造方法，尤其是涉及一種冶金行業(yè)冷軋汽車
板熱處理用板材型雙p型輻射管及其制造方法。
背景技術(shù)：
隨著汽車工業(yè)的快速發(fā)展，對(duì)汽車用的鋼帶要求越來越高，在使用前必須進(jìn)行熱 處理，為了使鋼帶實(shí)現(xiàn)連續(xù)退火，以提高熱處理的工效，為此在熱處理爐中通常安裝有輻射 管，對(duì)鋼帶進(jìn)行輻射加熱處理。加熱時(shí)，燃?xì)庠谳椛涔軆?nèi)燃燒，與熱處理爐內(nèi)的工件隔絕，通 過輻射熱來加熱工件，以保證鋼帶產(chǎn)品良好的表面質(zhì)量。 由于熱處理的溫度在600-120(TC的范圍內(nèi)和弱氧化的氣氛下進(jìn)行，因此輻射管必 須能在長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)操作中保持提供熱量的能力。在如此苛刻的條件下，輻射管必須保證以 下性能l.輻射管在長(zhǎng)時(shí)間高溫狀態(tài)下的強(qiáng)度和延伸率，2.輻射管熱能利用率。
現(xiàn)在輻射管通常設(shè)計(jì)方案為用3個(gè)彎管與4根直管組焊成W型，其進(jìn)口和出口位 于管體的同一側(cè)。如中國(guó)實(shí)用新型專利CN94242143.4所示，W型麻面輻射管由直管l和彎 管2構(gòu)成，直管和彎管相間設(shè)置，其連接處采取氬弧焊打底，氬弧焊填充的焊接方法焊接在 一起。整體輻射管成三道彎的W型，其進(jìn)口 4和出口 5位于管體的同一側(cè)，該輻射管管子的 外徑為小168毫米，內(nèi)徑為小152毫米，整體長(zhǎng)2244毫米，平行排列的直管中心距為300毫 米。 但現(xiàn)有技術(shù)制造的W型輻射管的加熱系統(tǒng)是從進(jìn)口一頭加熱向出口的一頭傳熱， 溫差變化大，輻射管很容易損壞。損壞后燃?xì)鈺?huì)滲漏進(jìn)爐膛，造成工件表面質(zhì)量下降，嚴(yán)重 的會(huì)造成輻射管管身斷裂，導(dǎo)致熱處理爐停爐，造成經(jīng)濟(jì)損失。 而且現(xiàn)在缺乏生產(chǎn)高能效輻射管的生產(chǎn)能力。目前輻射管主要采用離心鑄造來制 造直管和精密鑄造來制造彎管，離心鑄造制造的直管壁厚最小要達(dá)到8mm以上，精密鑄造 制造的彎管壁厚最小要達(dá)到10mm以上。這樣的輻射管重量重、成本高、熱能利用率低、能量 消耗高且延伸率低，高溫狀態(tài)下容易產(chǎn)生彎曲變形和開裂。 我國(guó)輻射管制造業(yè)經(jīng)過近十年的發(fā)展，已取得了較好成績(jī)，隨著科技不斷創(chuàng)新，對(duì) 輻射管的要求也越來越高，要求向高能效的方向發(fā)展，來大幅度提高熱能的利用率，但在品 種結(jié)構(gòu)調(diào)整上卻沒有完全跟上鋼鐵工業(yè)技術(shù)進(jìn)步、結(jié)構(gòu)優(yōu)化調(diào)整的步伐。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種雙P型輻射管及雙P型輻射管的制造方法，能夠避免W型輻射管 的加熱系統(tǒng)是從進(jìn)口一頭加熱向出口的一頭傳熱，溫差變化大，輻射管容易損壞；避免直管 和彎管的壁厚較厚，使輻射管重量重、成本高、熱能利用率低、能量消耗高且延伸率低，高溫 狀態(tài)下容易產(chǎn)生彎曲變形和開裂，解決背景技術(shù)中存在的技術(shù)問題。 —種雙P型輻射管，裝設(shè)于熱處理爐內(nèi)，包括三根平行排列的直管，所述直管的兩 端對(duì)稱焊接了兩根彎管，其中一根彎管中間設(shè)有進(jìn)氣管，該進(jìn)氣管與中間的直管同軸設(shè)置，另一根彎管上焊接支撐管的一端，該支撐管與中間直管同軸。 其中，該支撐管的另一端嵌裝于該熱處理爐爐壁內(nèi)形成嵌入端，該進(jìn)氣管的管口
套設(shè)在面板內(nèi)，該面板焊接固定在該熱處理爐爐壁上。其中，該進(jìn)氣管的直徑比該中間直管的直徑大2mm。 其中，該進(jìn)氣管內(nèi)設(shè)有燒嘴。 其中，該進(jìn)氣管管口處設(shè)有連接燒嘴的法蘭。 —種雙P型輻射管的制造方法，包括如下步驟 (1)剪板，進(jìn)行巻制并焊接制成直管、進(jìn)氣管； (2)板材沖壓成型為彎管半形，將彎管半形焊接形成彎管； (3)將制造好的直管和彎管氬弧焊接，并焊接支撐管、進(jìn)氣管。其中，該直管、進(jìn)氣管、支撐管和彎管均采用3mm厚INC0NEL601鋼板制成。 其中，步驟(2)中的焊接工藝要求焊接時(shí)先將焊接坡口清洗干凈，然后在管內(nèi)充
氬氣保護(hù)。焊接時(shí)的熱輸入小于1. 5KJ/匪，焊層間溫度小于15(TC，選用ERNiCr-3的焊絲。 其中，所述焊接采用與該彎管形狀相同的專用工裝模具套于該彎管上，以控制焊
接變形。 其中，在該彎管內(nèi)設(shè)有與彎管分型面處形狀相同的氬氣保護(hù)裝置，以在焊接時(shí)進(jìn) 行氬氣保護(hù)。 本發(fā)明的雙P型輻射管及雙P型輻射管的制造方法，達(dá)到的有益技術(shù)效果在于
1.雙P型輻射管直管和彎管全部采用3mm厚鋼板制作，整體重量約是現(xiàn)有技術(shù)制 造的W型輻射管重量的1/3，減輕爐子的承重，相對(duì)應(yīng)的爐子的設(shè)計(jì)重量比現(xiàn)有的爐子的設(shè) 計(jì)重量可以減輕約2/3，可節(jié)約約2/3建設(shè)成本。 2.雙P型輻射管直管和彎管全部采用3mm厚鋼板制作，壁厚只有現(xiàn)有技術(shù)制造的
W型輻射管壁厚的1/3，傳熱功效比現(xiàn)有輻射管提高約2/3，可以節(jié)約熱能約2/3。 3.雙P型輻射管直管和彎管全部采用鋼板制作，INC0NEL601鋼板的屈服強(qiáng)度、
抗拉強(qiáng)度和延伸率都優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)，所以在長(zhǎng)時(shí)間高溫狀態(tài)下INC0NEL601鋼板制作雙
P型輻射管不會(huì)彎曲斷裂，而離心鑄造的W型輻射管在長(zhǎng)時(shí)間高溫狀態(tài)容易彎曲斷裂，
INC0NEL601鋼板制作雙P型輻射管使用壽命是離心鑄造制作的輻射管的2倍。 4.現(xiàn)有技術(shù)制造的W型輻射管的加熱系統(tǒng)是從一頭加熱向另一頭傳熱，溫差變化
大，輻射管容易損壞；雙P型輻射管的加熱系統(tǒng)是從中間加熱向兩邊傳熱，溫差變化小，輻
射管不容易損壞，使用壽命長(zhǎng)，是離心鑄造制作的輻射管的2倍。


圖1為本發(fā)明雙P型輻射管的結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖標(biāo)記說明 直管-1 ;彎管-21、22 ;進(jìn)氣管-3 ;支撐管_4 ;燒嘴_5 ;連接燒嘴的法蘭-6 ;熱電
偶_7。
具體實(shí)施例方式
為了使本發(fā)明的形狀、構(gòu)造以及特點(diǎn)能夠更好地被理解，以下將列舉較佳實(shí)施例并結(jié)合附圖進(jìn)行詳細(xì)說明。 本發(fā)明的雙P型輻射管裝設(shè)于熱處理爐內(nèi)，兩端固定于熱處理爐的爐壁上。爐壁 的內(nèi)側(cè)為采用陶瓷纖維毯等材質(zhì)構(gòu)成的保溫棉，以起到防火保溫的作用，爐壁外側(cè)為鋼板 構(gòu)成的爐殼，可以固定支撐爐體。圖1為本發(fā)明雙P型輻射管的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖所示，主 要包括三根平行排列的直管l，直管1的兩端對(duì)稱焊接了兩根彎管21、22。彎管21、22的剖 面如圖所示，為兩個(gè)對(duì)稱的圓弧或橢圓弧組成。優(yōu)選的，彎管21、22的剖面為兩個(gè)同樣的半 圓圓弧。采用半圓圓弧可以使彎管21、22與直管的對(duì)接更平滑。 其中一只彎管21中間焊接進(jìn)氣管3，該進(jìn)氣管3與中間的直管1同軸設(shè)置，且直徑 比中間直管的直徑大2mm，使得廢氣從進(jìn)氣管3可以無阻礙的流出。三根直管l的直徑可以 相同或不同，根據(jù)實(shí)際需要設(shè)置。 另一根彎管22中間設(shè)有支撐管4，支撐管4的一端與彎管22焊接固定，使支撐管 4的中軸線與中間直管的中軸線同軸。支撐管4的另一端嵌裝于爐壁內(nèi)形成嵌入端，使支撐 管4起到支撐輻射管的作用。支撐管4的嵌入端與爐壁之間留有伸縮余量，以供輻射管熱 膨脹和冷卻時(shí)伸縮用。 本發(fā)明的雙P型輻射管，采用3mm厚鋼板巻板焊接制作直管1、進(jìn)氣管3和支撐管 4 ;采用3mm厚鋼板一次性落料壓制成彎管21、22 ;由于該直管1、進(jìn)氣管3、支撐管4和彎管 21、22位于熱處理爐內(nèi)，需要耐受100(TC左右的高溫，因此需要選用耐高溫材質(zhì)的鋼板，例 如直管1、進(jìn)氣管3、支撐管4和彎管21 、22均選用INC0NEL601鋼板。 在本發(fā)明雙P型輻射管的另一實(shí)施例中，雙P型輻射管包括三根平行排列的直管 1，直管1的兩端對(duì)稱焊接了兩根彎管21、22。彎管21、22的剖面如圖所示，為兩個(gè)對(duì)稱的圓 弧或橢圓弧組成。優(yōu)選的，彎管21、22的剖面為兩個(gè)同樣的半圓圓弧。采用半圓圓弧可以 使彎管21 、22與直管的對(duì)接更平滑。 其中一根彎管21中間焊接進(jìn)氣管3，該進(jìn)氣管3與中間的直管1同軸設(shè)置，且直徑 比中間直管的直徑大2mm，使得廢氣從進(jìn)氣管3可以無阻礙的流出。三根直管l的直徑可以 相同或不同，根據(jù)實(shí)際需要設(shè)置。 另一根彎管22中間設(shè)有支撐管4，支撐管4的一端與彎管22焊接固定，使支撐管 4的中軸線與中間直管的中軸線同軸。支撐管4的另一端嵌裝于爐壁內(nèi)形成嵌入端，使支撐 管4起到支撐輻射管的作用。支撐管4的嵌入端與爐壁之間留有伸縮余量，以供輻射管熱 膨脹和冷卻時(shí)伸縮用。 彎管21、22組焊時(shí)需注意形狀的對(duì)稱，避免兩半型組拼錯(cuò)邊；整體組裝時(shí)注意控 制雙P型輻射管的平面度、面板與直管垂直度；采用自動(dòng)氬弧焊焊接，嚴(yán)格按焊接工藝要求 執(zhí)行，焊材選用小1. 6ERNiCr-3焊絲，以保證焊絲的鉻和鎳的含量與母材質(zhì)一致或高于母 材質(zhì)，焊絲也可以選擇其他滿足條件的材質(zhì)。 直管1、進(jìn)氣管3和支撐管4采用3mm厚鋼板巻板焊接制作；采用3mm厚鋼板一次 性落料壓制成彎管21、22;由于該直管1、進(jìn)氣管3、支撐管4和彎管21、22位于熱處理爐內(nèi)， 需要耐受100(TC左右的高溫，因此需要選用耐高溫材質(zhì)的鋼板，例如直管1、進(jìn)氣管3、支撐 管4和彎管21 、22均選用INC0NEL601鋼板。 進(jìn)氣管3的管口套設(shè)在面板內(nèi)，與面板焊接固定。面板由8mm厚面板和4mm厚邊 框焊接構(gòu)成。8mm面板選用Q235鋼板，4mm厚邊框選用SUS304鋼板。8mm面板起與爐殼焊接固定；4mm邊框與8mm面板連接，4mm邊框起固定陶瓷纖維毯的作用，并且4mm鋼板包裹在 爐壁的保溫棉內(nèi)。由于進(jìn)氣管3與爐壁上的面板固定焊接，當(dāng)輻射管因熱膨脹時(shí)，以該進(jìn)氣 管3為固定基點(diǎn)進(jìn)行伸縮。 面板選用8mm厚Q235鋼板和4mm厚SUS304鋼板剪板、組裝，焊接制成面板。由 于8mm厚的面板與爐殼連接，位于靠爐外，需要耐受的溫度不會(huì)太高， 一般為200°C ，故選用 Q235鋼板，4mm厚邊框在爐內(nèi)陶瓷纖維毯內(nèi)部，需要耐受400-500°C的溫度，故選用SUS304 鋼板。 通過上述不同類型鋼板的搭配使用，在保證雙P型輻射管質(zhì)量的前提下，控制了 生產(chǎn)成本。 在本發(fā)明雙P型輻射管的再一實(shí)施例中，雙P型輻射管包括三根平行排列的直管 1，直管1的兩端對(duì)稱焊接了兩根彎管21、22。彎管21、22的剖面如圖所示，為兩個(gè)對(duì)稱的圓 弧或橢圓弧組成。優(yōu)選的，彎管21、22的剖面為兩個(gè)同樣的半圓圓弧。采用半圓圓弧可以 使彎管21 、22與直管的對(duì)接更平滑。 其中一根彎管21中間焊接進(jìn)氣管3，該進(jìn)氣管3與中間的直管1同軸設(shè)置，且直徑 比中間直管的直徑大2mm，使得廢氣從進(jìn)氣管3可以無阻礙的流出。三根直管l的直徑可以 相同或不同，根據(jù)實(shí)際需要設(shè)置。 另一根彎管22中間設(shè)有支撐管4，支撐管4的一端與彎管22焊接固定，使支撐管 4的中軸線與中間直管的中軸線同軸。支撐管4的另一端嵌裝于爐壁內(nèi)形成嵌入端，使支撐 管4起到支撐輻射管的作用。支撐管4的嵌入端與爐壁之間留有伸縮余量，以供輻射管熱 膨脹和冷卻時(shí)伸縮用。 彎管21、22組焊時(shí)需注意形狀的對(duì)稱，避免兩半型組拼錯(cuò)邊；整體組裝時(shí)注意控 制雙P型輻射管的平面度、面板與直管垂直度；采用自動(dòng)氬弧焊焊接，嚴(yán)格按焊接工藝要求 執(zhí)行，焊材選用小1.6 ERNiCr-3焊絲，以保證焊絲的鉻和鎳的含量與母材質(zhì)一致或高于母 材質(zhì)，焊絲也可以選擇其他滿足條件的材質(zhì)。 直管1、進(jìn)氣管3和支撐管4采用3mm厚鋼板巻板焊接制作；采用3mm厚鋼板一次 性落料壓制成彎管21、22;由于該直管1、進(jìn)氣管3、支撐管4和彎管21、22位于熱處理爐內(nèi)， 需要耐受100(TC左右的高溫，因此需要選用耐高溫材質(zhì)的鋼板，例如直管1、進(jìn)氣管3、支撐 管4和彎管21 、22均選用INC0NEL601鋼板。 進(jìn)氣管3的管口套設(shè)在面板內(nèi)，與面板焊接固定。面板由8mm厚面板和4mm厚邊 框焊接構(gòu)成。8mm面板選用Q235鋼板，4mm厚邊框選用SUS304鋼板。8mm面板起與爐殼焊 接固定；4mm邊框與8mm面板連接，4mm邊框起固定陶瓷纖維毯的作用，并且4mm鋼板包裹在 爐壁的保溫棉內(nèi)。由于進(jìn)氣管3與爐壁上的面板固定焊接，當(dāng)輻射管因熱膨脹時(shí)，以該進(jìn)氣 管3為固定基點(diǎn)進(jìn)行伸縮。 面板選用8mm厚Q235鋼板和4mm厚SUS304鋼板剪板、組裝，焊接制成面板。由 于8mm厚的面板與爐殼連接，位于靠爐外，需要耐受的溫度不會(huì)太高， 一般為200°C ，故選用 Q235鋼板，4mm厚邊框在爐內(nèi)陶瓷纖維毯內(nèi)部，需要耐受400-500°C的溫度，故選用SUS304 鋼板。 進(jìn)氣管3內(nèi)設(shè)有燒嘴5，燒嘴5燃燒天然氣，產(chǎn)生的熱量由中間直管1通過三通彎 管22向兩邊直管1傳遞，由直管1和彎管21、22整體向外傳遞熱量，保證整個(gè)爐內(nèi)產(chǎn)生均衡的熱量。進(jìn)氣管3管口處設(shè)有連接燒嘴的法蘭6，燒嘴5燃燒時(shí)產(chǎn)生的廢氣通過燒嘴5和
進(jìn)氣管3之間的間隙流入燒嘴內(nèi)的廢氣出口，通過廢氣出口處連接的廢氣管排放。 熱電偶7的位置固定在連接進(jìn)氣管3的彎管21上，并延伸到熱處理爐外部。熱電
偶7能夠測(cè)量輻射管內(nèi)部溫度，以隨時(shí)監(jiān)控和保證輻射管內(nèi)部溫度均衡。爐壁的內(nèi)側(cè)為采
用陶瓷纖維毯，以起到防火保溫的作用，爐壁外側(cè)為鋼板，可以固定支撐爐體。 制造如上所述的本發(fā)明的雙P型輻射管，其制造方法包括如下步驟 1、計(jì)算雙P型輻射管的制造尺寸。 根據(jù)整個(gè)熱處理爐保證溫度所需熱量除以輻射管個(gè)數(shù)，即得到每輻射管需發(fā)出的 熱量，再根據(jù)燒嘴的功率計(jì)算出單根輻射管熱輸出理論體積，再根據(jù)鋼板厚度對(duì)熱能的損 耗計(jì)算出實(shí)際熱輸出體積，據(jù)此計(jì)算得知雙P型輻射管的體積，從而確定直管1、彎管21和 22的直徑。 2、根據(jù)計(jì)算制造直管1。 根據(jù)計(jì)算出的直徑，算出直管1的展開尺寸。在計(jì)算出的直管1展開后長(zhǎng)邊的長(zhǎng) 度上加150mm的余量，得到實(shí)際落料尺寸。選用3mm厚INC0NEL601鋼板，按照計(jì)算值剪板。 將剪下的鋼板進(jìn)行巻制并沿長(zhǎng)邊焊接成圓筒狀。然后對(duì)圓筒進(jìn)行校圓，并切割多余長(zhǎng)度，制 成本發(fā)明中的直管l。 3、使用計(jì)算機(jī)三維軟件系統(tǒng)計(jì)算出彎管21和22的展開尺寸圖，選用3mm厚 INC0NEL601鋼板一次落料；然后通過數(shù)控加工中心制作和彎管形狀相同的沖壓模具，用沖 壓模具對(duì)落料好的板材沖壓成型為彎管半形。 由于該直管1、進(jìn)氣管3、支撐管4和彎管21 、22位于熱處理爐內(nèi)，需要耐受IOO(TC 左右的高溫，故在本實(shí)施例中直管1、進(jìn)氣管3、支撐管4和彎管21、22均選用INC0NEL601 鋼板，也可以根據(jù)需要選用其他能夠耐受高溫的鋼板。 4、將沖壓好的兩個(gè)彎管半形組對(duì)好，采用特制的與彎管形狀一致的專用工裝模具 套于該彎管外，以控制焊接變形。在彎管內(nèi)套裝與彎管分型面處形狀相同的氬氣保護(hù)裝置， 以便進(jìn)行氬氣保護(hù)。按焊接工藝要求進(jìn)行自動(dòng)氬弧焊焊接。 焊接工藝要求焊接時(shí)先將焊接坡口清洗干凈，然后在管內(nèi)充氬氣保護(hù)。焊接時(shí)的
熱輸入小于1. 5KJ/匪，焊層間溫度小于15(TC，選用小1. 6ERNiCr-3的焊絲。焊絲也可以選
用其他材質(zhì)，但需要保證焊絲的鉻和鎳的含量與母材質(zhì)一致或高于母材質(zhì)。 5、將制造好的直管1和彎管21、22氬弧焊接，并焊接進(jìn)氣管3和支撐管4。 彎管21、22組焊時(shí)注意形狀的對(duì)稱，避免兩半型組拼錯(cuò)邊；整體組裝時(shí)注意控制
雙P型輻射管的平面度、面板與直管垂直度，采用自動(dòng)氬弧焊焊接，嚴(yán)格按焊接工藝要求執(zhí)
行，焊材選用小1.6ERNiCr-3焊絲。 直管1、進(jìn)氣管3和支撐管4采用3mm厚鋼板巻板焊接制作；采用3mm厚鋼板一次 性落料壓制成彎管21、22;由于該直管1、進(jìn)氣管3、支撐管4和彎管21、22位于熱處理爐內(nèi)， 需要耐受IOO(TC左右的高溫，因此需要選用耐高溫材質(zhì)的鋼板，例如直管1、進(jìn)氣管3、支撐 管4和彎管21 、22均選用INC0NEL601鋼板。 在本發(fā)明雙P型輻射管的制造方法的另一實(shí)施例中，上述的雙P型輻射管的制造 方法，包括如下步驟 1、計(jì)算雙P型輻射管的制造尺寸。
根據(jù)整個(gè)熱處理爐保證溫度所需熱量除以輻射管個(gè)數(shù)，即得到每輻射管需發(fā)出的 熱量，再根據(jù)燒嘴的功率計(jì)算出單根輻射管熱輸出理論體積，再根據(jù)鋼板厚度對(duì)熱能的損 耗計(jì)算出實(shí)際熱輸出體積，據(jù)此計(jì)算得知雙P型輻射管的體積，從而確定直管1、進(jìn)氣管3、 彎管21和22的直徑。 2、根據(jù)計(jì)算制造直管1、進(jìn)氣管3。 根據(jù)計(jì)算出的直徑，算出直管1、進(jìn)氣管3的展開尺寸。在計(jì)算出的直管1、進(jìn)氣管 3展開后長(zhǎng)邊的長(zhǎng)度上加150mm的余量，得到實(shí)際落料尺寸。選用3mm厚INC0NEL601鋼板， 按照計(jì)算值剪板。將剪下的鋼板進(jìn)行巻制并沿長(zhǎng)邊焊接成圓筒狀。然后對(duì)圓筒進(jìn)行校圓， 并切割多余長(zhǎng)度，制成本發(fā)明中的直管1、進(jìn)氣管3。 3、使用計(jì)算機(jī)三維軟件系統(tǒng)計(jì)算出彎管21和22的展開尺寸圖，選用3mm厚 INC0NEL601鋼板一次落料；然后通過數(shù)控加工中心制作和彎管形狀相同的沖壓模具，用沖 壓模具對(duì)落料好的板材沖壓成型為彎管半形。 4、將沖壓好的兩個(gè)彎管半形組對(duì)好，采用特制的與彎管形狀一致的專用工裝模具 套于該彎管外，以控制焊接變形。在彎管內(nèi)套裝與彎管分型面處形狀相同的氬氣保護(hù)裝置， 以便進(jìn)行氬氣保護(hù)。按焊接工藝要求進(jìn)行自動(dòng)氬弧焊焊接。 焊接工藝要求焊接時(shí)先將焊接坡口清洗干凈，然后在管內(nèi)充氬氣保護(hù)。焊接時(shí)的 熱輸入小于1. 5KJ/匪，焊層間溫度小于150。C，選用ERNiCr-3的焊絲。
5、將制造好的直管1和彎管21、22氬弧焊接，并焊接進(jìn)氣管3和支撐管4。
6、采用8mm厚Q235鋼板和4mm厚SUS304鋼板剪板，制作成面板，將8mm厚面板與 4mm厚面板之間采用手工間斷焊接，使兩種面板結(jié)合為一體。 7、將輻射管一端的支撐管4裝入爐壁內(nèi)，另一端的面板和進(jìn)氣管3焊接固定，在面 板與進(jìn)氣管3之間的間隙內(nèi)填充保溫棉。 8、面板嵌入爐壁內(nèi)，與爐壁上下左右均留有3mm的間隙。將面板裝入爐壁后沿間 隙將面板與爐壁密封焊接。焊接時(shí)的工藝要求與步驟4中相同。 面板選用8mm厚Q235鋼板和4mm厚SUS304鋼板剪板、組裝，焊接制成面板。由 于8mm厚的面板與爐殼連接，位于靠爐外，需要耐受的溫度不會(huì)太高， 一般為200°C ，故選用 Q235鋼板，4mm厚邊框在爐內(nèi)陶瓷纖維毯內(nèi)部，需要耐受400-500°C的溫度，故選用SUS304 鋼板。 在本發(fā)明雙P型輻射管的制造方法的再一實(shí)施例中，上述的雙P型輻射管的制造 方法，包括如下步驟 1、計(jì)算雙P型輻射管的制造尺寸。 根據(jù)整個(gè)熱處理爐保證溫度所需熱量除以輻射管個(gè)數(shù)，即得到每輻射管需發(fā)出的 熱量，再根據(jù)燒嘴的功率計(jì)算出單根輻射管熱輸出理論體積，再根據(jù)鋼板厚度對(duì)熱能的損 耗計(jì)算出實(shí)際熱輸出體積，據(jù)此計(jì)算得知雙P型輻射管的體積，從而確定直管1、進(jìn)氣管3、 彎管21和22的直徑。 2、根據(jù)計(jì)算制造直管1、進(jìn)氣管3。 根據(jù)計(jì)算出的直徑，算出直管1、進(jìn)氣管3的展開尺寸。在計(jì)算出的直管1、進(jìn)氣管 3展開后長(zhǎng)邊的長(zhǎng)度上加150mm的余量，得到實(shí)際落料尺寸。選用3mm厚INC0NEL601鋼板， 按照計(jì)算值剪板。將剪下的鋼板進(jìn)行巻制并沿長(zhǎng)邊焊接成圓筒狀。然后對(duì)圓筒進(jìn)行校圓，并切割多余長(zhǎng)度，制成本發(fā)明中的直管1、進(jìn)氣管3。 3、使用計(jì)算機(jī)三維軟件系統(tǒng)計(jì)算出彎管21和22的展開尺寸圖，選用3mm厚INC0NEL601鋼板一次落料；然后通過數(shù)控加工中心制作和彎管形狀相同的沖壓模具，用沖壓模具對(duì)落料好的板材沖壓成型為彎管半形。 4、將沖壓好的兩個(gè)彎管半形組對(duì)好，采用特制的與彎管形狀一致的專用工裝模具套于該彎管外，以控制焊接變形。在彎管內(nèi)套裝與彎管分型面處形狀相同的氬氣保護(hù)裝置，以便進(jìn)行氬氣保護(hù)。按焊接工藝要求進(jìn)行自動(dòng)氬弧焊焊接。 焊接工藝要求焊接時(shí)先將焊接坡口清洗干凈，然后在管內(nèi)充氬氣保護(hù)。焊接時(shí)的熱輸入小于1. 5KJ/匪，焊層間溫度小于150。C，選用ERNiCr-3的焊絲。
5、將制造好的直管1和彎管21、22氬弧焊接，并焊接進(jìn)氣管3和支撐管4。
6、采用8mm厚Q235鋼板和4mm厚SUS304鋼板剪板，制作成面板，將8mm厚面板與4mm厚面板之間采用手工間斷焊接，使兩種面板結(jié)合為一體。 7、將輻射管一端的支撐管4裝入爐壁內(nèi)，另一端的面板和進(jìn)氣管3焊接固定，在面板與進(jìn)氣管3之間的間隙內(nèi)填充保溫棉。 8、面板嵌入爐壁內(nèi)，與爐壁上下左右均留有3mm的間隙。將面板裝入爐壁后沿間隙將面板與爐壁密封焊接。焊接時(shí)的工藝要求與步驟4中相同。 9、在進(jìn)氣管3中放入燒嘴5，進(jìn)氣管3管口處有連接法蘭與燒嘴法蘭連接，兩法蘭中間有密封墊片，以保證連接后氣體不泄漏。 10、將熱電偶7—端固定在彎管內(nèi)，另一端伸出熱處理爐。完成本發(fā)明的雙p型輻射管的制造?，F(xiàn)有技術(shù)中用到的輻射管，制造方法為離心鑄造，直管壁厚8mm，彎管壁厚10mm，重量為本發(fā)明的3倍，傳熱功效僅能達(dá)到本發(fā)明的60%，溫差大，且現(xiàn)有技術(shù)的屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度和延伸率都不及本發(fā)明中的輻射管，其壽命僅為本發(fā)明的一半。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn) 1.雙P型輻射管直管和彎管全部采用3mm厚鋼板制作，整體重量約是現(xiàn)有技術(shù)制造的W型輻射管重量的1/3，減輕爐子的承重，相對(duì)應(yīng)的爐子的設(shè)計(jì)重量比現(xiàn)有的爐子的設(shè)計(jì)重量可以減輕約2/3，可節(jié)約約2/3建設(shè)成本。 2.雙P型輻射管直管和彎管全部采用3mm厚鋼板制作，壁厚只有現(xiàn)有技術(shù)制造的W型輻射管壁厚的1/3，傳熱功效比現(xiàn)有輻射管提高約2/3，可以節(jié)約熱能約2/3。
3.雙P型輻射管直管和彎管全部采用鋼板制作，現(xiàn)有技術(shù)制造的W型輻射管是采用離心鑄造，使用最高材質(zhì)為G-NiCr28W，離心鑄造G-NiCr28W材質(zhì)直管的屈服強(qiáng)度最小值為295MPa、抗拉強(qiáng)度最小值為390MPa、延伸率最小值為5% ，而INC0NEL601鋼板的屈服強(qiáng)度最小值可達(dá)300MPa、抗拉強(qiáng)度最小值可達(dá)650MPa、延伸率最小值可達(dá)30%，所以在長(zhǎng)時(shí)間高溫狀態(tài)下INC0NEL601鋼板制作雙P型輻射管不會(huì)彎曲斷裂，而離心鑄造的W型輻射管在長(zhǎng)時(shí)間高溫狀態(tài)容易彎曲斷裂，INC0NEL601鋼板制作雙P型輻射管使用壽命是離心鑄造制作的輻射管的2倍。 4.現(xiàn)有技術(shù)制造的W型輻射管的加熱系統(tǒng)是從一頭加熱向另一頭傳熱，溫差變化大，輻射管容易損壞；雙P型輻射管的加熱系統(tǒng)是從中間加熱向兩邊傳熱，溫差變化小，輻射管不容易損壞，使用壽命長(zhǎng)，是離心鑄造制作的輻射管的2倍。
以上對(duì)本發(fā)明的描述是說明性的，而非限制性的，本專業(yè)技術(shù)人員理解，在權(quán)利要求限定的精神與范圍之內(nèi)可對(duì)其進(jìn)行許多修改、變化或等效，但是它們都將落入本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
一種雙P型輻射管，裝設(shè)于熱處理爐內(nèi)，其特征在于，包括三根平行排列的直管，所述直管的兩端對(duì)稱焊接了兩根彎管，其中一根彎管中間設(shè)有進(jìn)氣管，該進(jìn)氣管與中間的直管同軸設(shè)置，另一根彎管上焊接支撐管的一端，該支撐管與中間直管同軸。
2. 如權(quán)利要求l所述的雙P型輻射管，其特征在于，該支撐管的另一端嵌裝于該熱處理 爐爐壁內(nèi)形成嵌入端，該進(jìn)氣管的管口套設(shè)在面板內(nèi)，該面板焊接固定在該熱處理爐爐壁 上。
3. 如權(quán)利要求l所述的雙P型輻射管，其特征在于，該進(jìn)氣管的直徑比該中間直管的直 徑大2mm。
4. 如權(quán)利要求1所述的雙P型輻射管，其特征在于，該進(jìn)氣管內(nèi)設(shè)有燒嘴。
5. 如權(quán)利要求1所述的雙P型輻射管，其特征在于，該進(jìn)氣管管口處設(shè)有連接燒嘴的法
6. —種雙P型輻射管的制造方法，其特征在于，包括如下步驟(1) 剪板，進(jìn)行巻制并焊接制成直管、進(jìn)氣管；(2) 板材沖壓成型為彎管半形，將彎管半形焊接形成彎管；(3) 將制造好的直管和彎管氬弧焊接，并焊接支撐管、進(jìn)氣管。
7. 如權(quán)利要求6所述的雙P型輻射管的制造方法，其特征在于，該直管和彎管均采用 3mm厚INC0NEL601鋼板制成。
8. 如權(quán)利要求6所述的雙P型輻射管的制造方法，其特征在于，步驟(2)中的焊接 工藝要求焊接時(shí)先將焊接坡口清洗干凈，然后在管內(nèi)充氬氣保護(hù)。焊接時(shí)的熱輸入小于 1. 5KJ/匪，焊層間溫度小于15(TC，選用ERNiCr-3的焊絲。
9. 如權(quán)利要求8所述的雙P型輻射管的制造方法，其特征在于，所述焊接采用與該彎管 形狀相同的專用工裝模具套于該彎管上，以控制焊接變形。
10. 如權(quán)利要求8所述的雙P型輻射管的制造方法，其特征在于，在該彎管內(nèi)設(shè)有與彎 管分型面處形狀相同的氬氣保護(hù)裝置，以在焊接時(shí)進(jìn)行氬氣保護(hù)。
全文摘要
一種雙P型輻射管，裝設(shè)于熱處理爐內(nèi)，包括三根平行排列的直管，所述直管的兩端對(duì)稱焊接了兩根彎管，其中一根彎管中間設(shè)有進(jìn)氣管，該進(jìn)氣管與中間的直管同軸設(shè)置，另一根彎管上焊接支撐管的一端，該支撐管與中間直管同軸。一種雙P型輻射管的制造方法，包括如下步驟(1)計(jì)算雙P型輻射管的制造尺寸；(2)剪板，進(jìn)行卷制并焊接制成直管；(3)板材沖壓成型為彎管半形，將彎管半形焊接形成彎管；(4)將制造好的直管和彎管氬弧焊接，并焊接支撐管。
文檔編號(hào)C21D9/56GK101724744SQ20091024950
公開日2010年6月9日 申請(qǐng)日期2009年12月18日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月18日
發(fā)明者孫立彬 申請(qǐng)人:孫立彬