鍛件資訊
2021-01-16 16:47
大型筒類(lèi)鍛件多應用于壓力容器，壓力容器的發(fā)展趨勢是大型化和整體化，設備的大型化使鍛件尺寸越來(lái)越大，有些鍛件尺寸已超過(guò)現有壓機的鍛造能力。
我公司制造了超大筒體鍛件，材質(zhì)為20MnMoNb，其外徑達到Φ9040mm，高度為 2700 mm，重達216t。技術(shù)條件要求鍛件兩端取樣且需焊接熱緩沖塊，按T x T/4和T x T/2取樣進(jìn)行性能檢驗( T為鍛件實(shí)際厚度 )。鍛件制造難度大，特別是成形和熱處理難度較大。
晶粒度檢驗方法按GB／T 6394-2002《金屬平均晶粒度測定方法》執行，晶粒度應為5級或5級以上。
非金屬夾雜物檢驗方法按GB／T 10561—2005《鋼中非金屬夾雜物含量的測定一標準評級圖顯微檢測法》中A法執行，其中A、B、C、D及 DS類(lèi)夾雜物均不大于1、5級 ，A+C類(lèi)夾雜物不大于2、5級，B+D類(lèi)夾雜物不大于2、5級，且總和不大于4、5級。
Φ9m 筒鍛件的主要制造過(guò)程包括煉鋼→鍛造→鍛后熱處理→性能熱處理→性能檢驗。其中熱加工工藝過(guò)程對最終產(chǎn)品質(zhì)量均有影響，因此可通過(guò)控制熱加工工藝過(guò)程來(lái)控制最終產(chǎn)品質(zhì)量。
筒節鍛件所用鋼錠采用精選的原材料和鐵合金，電爐冶煉加爐外精煉。鋼水經(jīng)合理控制化學(xué)成分、真空冶煉并真空澆注，保證得到高純凈度的鋼。
由于筒體鍛件尺寸超過(guò)現有水壓機的開(kāi)檔尺寸，無(wú)法利用水壓機直接鍛造出成品。筒體鍛件的鍛造在 150MN水壓機和筒體軋機上完成。先利用水壓機鍛造出半成品，然后在筒節軋機上軋制出成品。筒節的鍛造過(guò)程為：鐓粗、沖孔→芯棒、拔長(cháng)→馬杠擴孔→軋制出成品。
由于大型筒體鍛件特別是厚壁的筒體鍛件通過(guò)鍛造過(guò)程很難得到細小的晶粒，鍛造完成后心部溫度仍然很高，晶粒會(huì )長(cháng)大。在鍛件鍛造完成后進(jìn)行鍛后熱處理，其主要作用是調整和細化晶粒，為后續性能熱處理做好組織準備。
鍛件可通過(guò)性能熱處理獲得優(yōu)良組織和性能，特別是低溫韌性，性能熱處理一般采用水淬。性能熱處理的溫度、時(shí)間和奧氏體化后的冷卻速率對獲得良好性能至關(guān)重要。
性能熱處理后，在筒節水口端周 向對稱(chēng)180。取下性能試料兩塊A、B，在冒口端與水口端試料順時(shí)針轉90°的位置周向對稱(chēng)180°取下性能試料兩塊C、D。按要求分解試樣后，先經(jīng)歷模擬焊后熱處理，再加工成相應試樣進(jìn)行性能檢驗。最大模擬焊后熱處理為 610～620℃×21h，最小模擬焊后熱處理為610～620℃×5h。在正常產(chǎn)品檢驗以外，對每塊試料進(jìn)行了全厚度不同部位的性能檢驗。
Φ9m超大筒節鍛件的不同部位性能結果均滿(mǎn)足技術(shù)條件要求,且各項性能相對較為均勻，說(shuō)明現有制造工藝是可行的。
現在筒體鍛件的強度余量較大，沖擊功余量相對較小，后續研究考慮優(yōu)化成分和工藝，使強度和沖擊功達到最優(yōu)匹配。
Φ9m超大筒體鍛件的成功制造拓展了我國筒形鍛件的制造能力,使我國掌握了超大直徑筒形鍛件的熱加工技術(shù),特別是鍛件成形和熱處理技術(shù)。
