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12Cr1MoVG高压锅炉管冲孔拔伸工艺开发

发布日期: 2020-05-23

来源: www.qdf0605.com

  • 资料大小: 2.01MB
  • 资料类别: 金属冶金
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  • 更新时间: 2020-05-23
  • 发布者: 清道夫环保网

基本简介

12Cr1MoVG高压锅炉管冲孔拔伸工艺开发

12Cr1MoVG钢用于电站锅炉的重要部件,同时广泛应用于火电机组、石油化工设备随着国内电力需求的迅猛增长,对此类大直径钢管的需求量大幅增加。

12Cr1MoVG钢是电站锅炉用量最大的低合金耐热钢该钢主要用CrMo合金元素进行固溶强化并加热定量的V元素与C元素结合形成VC等碳化物进行弥散强化,其组织结构稳定且具有较高的持久强度。主要是锅炉的水冷壁、过热器、再加热器、集箱和蒸汽管道等主要部件用管。该钢种对热处理工艺特别敏感尤其厚壁管热处理后经常出现冲击韧性值低、硬度不合格、冲击值不均甚至不合格的现象

我公司是高压大直径锅炉用管主要生产企业之一结合企业的轧制和热处理优势12CrlMoVG钢进行轧制工艺和热处理工艺制度优化,完成大直径特厚壁和大直径薄壁高压锅炉管的生产实践和评定试验工作。

12Cr1MoVG高压锅炉管冲孔拔伸工艺开发 

国内大直径厚壁无缝钢管的生产主要依靠水压反挤压冲孔和水压顶管拔伸工艺进行生产水压反挤压冲孔和水压顶管拔伸工艺特点是三向压应力的锻轧变形可生产不锈钢等高合金难变形钢种,能有效消除钢锭中心疏松组织缺陷代表的生产厂家有武汉、河北宏润、北方重工。我公司在以上三家的冲孔拔伸工艺的基础上大胆改进,主要从压力冲孔成型工艺装备研发、拔伸工艺装备研发与管坯壁厚控制化工技术等三方面进行工艺开发研究。要实现生产最大直径为1200 mm,最大壁厚为200mm的超大厚壁无缝钢管必须配备与之相匹配的水压冲孔机需要解决冲压成型过程中壁厚不均问题以提高成材率降低加工余量和生产成本。拔伸工序存在的主要问题在于管体的壁厚偏差大、壁厚难以控制在一个范围内、外观质量差和模具使用成本大等问题。因此,必须解决拔伸成型的相关化工技术难题获得外观质量优良、壁厚均匀的管坯。对于难变形金属研究如何加快拔伸速度实现一火成材达到节能降耗节约成本的效果。

12Cr1MoVG高压锅炉管冲孔拔伸工艺开发 

为此针对12Cr1 MoVG钢的生产工艺特点克服生产过程中难关的同时制定出如下工艺路线坯料投料台车炉加热冲孔拔伸(一火成材)→切杯底热处理理化检验机加工包装,入库。

采用自主开发的立式冲压浮动导向化工技术、拔伸机自动对中性化工技术以及管体壁厚旋压纠偏化工技术,解决了大口径钢管的壁厚均匀性化工技术难题。增加自主设计的带导向的重型动梁结构,采用下端定位、卡紧对中化工技术,以保证冲杆中心浮动梁下端与下模上端设计出配合的定位与卡紧结构,冲压前浮动梁下端首先与下模上端形成定位并卡紧然后控制冲压,同轴度就得到了保证。

通过拔伸模杆对中性与保证化工技术研究开发出模杆浮动托架及控制化工技术:在模杆前端合适位置设置一个浮动托架将模杆托起利用精密控制阀门控制油缸压力来控制油缸行程结构采用铰链联接达到调整高度的目的使模杆与环模、滚动模的中心保持完全一致。并且模杆非拔伸端与拔伸机连接方式采用专门设计的卡紧结构实现油压定位锁紧以保证在拔伸操作中不出现偏移和松动保证对中性。

 12Cr1MoVG高压锅炉管冲孔拔伸工艺开发

选择合理的锭型确保特厚壁管的锻造比不小于3,以达到破碎晶粒的目的同时合理分配冲孔和拔伸变形量保证一火成材节约能源。研究开发出最佳的热处理工艺,针对12Cr1MoVG钢种的特点,在GB 5310-2008标准的引导下对大直径薄壁12Cr1MoVG采用正火温度1000保温1.5min/mm风冷或雾冷采用750℃保温3.0min/mm回火工艺。达到并超过GB 5310-2008标准要求。

对特厚壁12Cr1MoVG在正火冷却时,采用旋转水冷+风冷冷却工艺,再进行回火。水冷时,不使钢管冷透发生马氏体转变而是水冷到一定时间后再在空气中冷却这样既可以满足钢管在500~750℃高温段的快速冷却的要求,又可以获得部分贝氏体组织有利于冲击韧性值的提高和稳定。

 

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