发生,并且钢管淬火后往往需要回火来进一步降低残余应力而增强韧性。针对这种浪费能源、不经济现象,提出新型冷却工艺,在钢管经过一次热处理满足API规定前提下,简化热处理工艺流程,提高生产率,提高产品性能。本文立足于无缝钢管热处理生产现状,选P110无缝钢管为研究对象。结合钢管传热学界面过热度换热、导热方向等问题,对现有无缝钢管淬火物理过程进行合理简化,建立了无缝钢管淬火过程的数学模型——取钢管横截面。运用大型有限元商业软件——ANSYS11.0先对实际生产中沿钢管壁厚方向各点温度场计算,模拟数据与实际测量值验证,同时验证数值模型。运用正确、合理的模型探究、确定新型冷却工艺冷却能力及该工艺的使用范围,该数值模型结合实际情况比较全面地计算了钢管在淬火过程中温度场变化,计算结果与实际生产相吻合,具有一定实际应用价值;针对不同规格的钢管,运用不同冷却方式时,温度场、应力场变化进行模拟计算,并得出它们的分布规律;当钢管采用内表面喷雾冷却、外表面喷水冷却这种新型冷却方式时,钢管的内外表面的冷却速度与钢管理想冷却曲线一致,达到课题提出的预期结果。利用本文提出的数学模型及模拟结果可以分析具体工况和具体操作参数下钢管沿壁厚方向冷却速度,对新型淬火工艺应用于不同厚度、不同用途的无缝钢管淬火工艺提供依据。淬火作为钢铁行业中一种改善金属材料织构的技术,淬火工艺能经济而高效地提高钢的强度、硬度。然而,目前无缝钢管的淬火冷却速度过大,时常有脆裂现象