大型不锈钢管板锻造初探

《大型不锈钢管板锻造初探》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、大型奥氏体不锈钢管板锻造工艺初探大型奥氏体不锈钢管板锻造工艺初探兰石锻热有限公司锻压车间袁旗内容摘要：本文主要介绍了大型不锈钢管板类锻件的锻造工艺，着重从工艺方法上阐述了防止产生内部夹杂物密集型缺陷的工艺方法及锻造操作要点。关键词：奥氏体不锈钢；管板；夹杂物密集型缺陷；超声波探伤；晶粒度一、目前锻热公司不锈钢管板生产的现状大型管板类锻件是重型压力容器的关键部件之一，历来是锻造厂最头疼的锻件类型，由于管板类锻件锻造过程控制困难，锻造缺陷形成机理复杂，目前对导致产生管板中心部位夹杂物密集性缺陷超标的原因不是特别清楚，超声波探伤废品率居高不

2、下，给锻造企业造成极大的损失。本次锻热公司接兰石重装公司4件大型奥氏体不锈钢管板锻件（图号Ⅲ3563-2-1，2件；Ⅲ3561-2-1，1件；Ⅲ3562-2-1，1件。尺寸完全一样，见图一），材质S32168（0Cr18Ni10Ti），要求按NB/T47010-2010Ⅳ级制造验收，超声波探伤按JB/T4730.3Ⅰ级验收，锻件尺寸（φ1516±11）×（298±11），锻件质量4,455Kg，工艺下料规格φ680×1563，要求在3150吨压机上进行锻造。图一不锈钢管板锻件图尽管技术部给了锻造工艺，但由于工艺指导性不强，而且根据多年

3、锻造奥氏体不锈钢管板的经验，仍然存在着一些奥氏体不锈钢管板（实心件）所特有的一些锻造难点，导致不锈钢管板锻件废品率极高，6大型奥氏体不锈钢管板锻造工艺初探因此具体如何干，公司迟迟下不了决心。以往锻造大型管板锻件，对于像材质为16Mn、16Mn(HIC)、20MnMo、14Cr1Mo、12Cr2Mo1等低合金钢或CrMo钢管板，存在的问题主要是中心部位（大约在R/2半径以内）密集型缺陷超标，或者锻件有粗晶现象，晶粒度超标；而对于奥氏体不锈钢管板锻件，不仅存在以上诸问题，而且还存在奥氏体不锈钢材料可锻性差、材料变形抗力大，锻造成形困难，材

4、料表面和心部容易产生宏观裂纹，尤其是心部容易产生十字星裂纹等塑性成形缺陷（见图二、图三，为以前干过的不锈钢管板锻件缺陷），根据以往经验，客观地说，以往锻热公司锻造奥氏体不锈钢管板锻件废品率极高，技术不过关，因此本次奥氏体不锈钢管板锻造带有工艺攻关的性质，力争摸索不锈钢管板锻造规律，攻克技术难关。管板锻件已经成为锻热公司承接重装公司锻件的瓶颈，直接影响到锻热公司的声誉，如果能攻克管板锻造工艺，这将是锻热公司大型饼类锻件锻造技术里程碑式的进步。图二不锈钢坯料镦粗时发现心部呈十字星裂纹，两端已经穿孔图三十字星裂纹的局部放大图6大型奥氏体不锈

5、钢管板锻造工艺初探二、不锈钢管板工艺方案的研究制定根据技术部下发的工艺图纸，公司召开了工艺评审会，在会议未得出最终结论的情况下，委托锻压车间制定锻造技术文件，供锻热公司领导批准后执行。锻压车间根据公司的指示，结合这些年来大型管板锻造的经验和教训，借鉴行业内新颖的锻造工艺技术，结合我公司的生产实际，制定了一套锻造工艺方案。首先对锻造整个工序进行了重新认识，特别是对从原材料→钢锭加热→锻造过程→锻后冷却全过程进行了逐项分析研究，发现以前的锻造工艺确实有不合理的地方，甚至是严重错误，因此对锻造工序再认识非常有必要。1.原材料对锻造用不锈钢钢

6、锭要求采用电弧炉+炉外精炼，严格要求材料的纯洁度，严格控制铁素体含量以防产生带状组织，严格控制H、O、N气体元素含量，特别是H含量，防止产生白点缺陷。2.钢锭加热钢锭加热历来是极易被忽视的一个很重要的一环。我公司现已执行多年的有关国家标准规定的钢锭加热最高温度（始锻温度）明显偏低，而近些年随着钢锭冶炼水平的提高，尤其是钢锭纯洁度的提高，各锻造厂厂标有提高锻造加热温度的趋势。适当提高钢锭初始最高加热温度（有高温扩散的效果）对于钢锭减轻各种偏析（包括夹杂物）、降低H等气体元素含量十分有利，对于后序锻造焊合钢锭内部空洞型缺陷意义重大。3.锻

7、造过程锻造过程是锻造序最主要的内容。科学合理设计锻造工艺是锻造核心技术的关键，锻造工步是锻造工艺的核心内容。首先要明确大型自由锻件需要解决的主要质量问题的核心，至少包括以下三点：①第一阶段，以彻底破碎铸造组织为主，以达到满足力学性能的要求，特别是塑性指标，是非常敏感的，因而不允许保留铸造组织。这是最基本的要求。②第二阶段，彻底锻合内部孔隙性缺陷，严防内部萌生新裂纹，以满足超声波探伤的技术要求。这是最关键的要求之一。③第三阶段，6大型奥氏体不锈钢管板锻造工艺初探应用控制热力学参数的锻造方法（控制锻造）来控制粗晶的产生。这是最关键的要求之

8、二。后两项为解决大锻件质量问题的核心，也是难点。这三点，互相之间既有联系，又有区别。比如说，满足了第一条，达到了足够的锻比，材料也彻底变为锻造组织，但未必能满足第二条，即满足超声波探伤要求，也未必能满足第三条，即较均匀的