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        20MnMo大型壓力容器筒體的生產(chǎn)與檢驗

        2015-02-26 06:15:46山西天寶集團有限公司閆鵬程
        金屬加工(熱加工) 2015年15期
        關鍵詞:筒體檢測

        ■山西天寶集團有限公司 閆鵬程

        20MnMo大型壓力容器筒體的生產(chǎn)與檢驗

        ■山西天寶集團有限公司 閆鵬程

        摘要:隨著國家能源項目與石化設備的大型化、國產(chǎn)化的發(fā)展,大型壓力容器鍛造越來越多,就20MnMo大型壓力容器筒體的生產(chǎn)與檢驗所遇到的問題和生產(chǎn)經(jīng)驗進行討論。

        20MnMo鋼作為一種在壓力容器中廣泛使用的低合金鋼,主要用于壓力容器封頭、管板、筒體等大中型鍛件。使用在溫度為-40~470℃的壓力容器重要部件中。

        1. 生產(chǎn)過程

        (1)下料 鍛件尺寸為

        1460mm×1300mm×655mm筒形鍛件。產(chǎn)品要求按照NB/ T47008—2010《承壓設備用碳素鋼和合金鋼鍛件》Ⅳ級鍛件要求交貨。故下料采用3.5t錠型鋼錠下料,化學成分必須符合NB/ T47008—2010《承壓設備用碳素鋼和合金鋼鍛件》規(guī)定。用島津PDA-7000直讀光譜儀檢測后,具體數(shù)值如表1所示。

        (2)鍛造 鋼錠經(jīng)天然氣室式爐加熱到鍛造溫度,該材料始鍛溫度為1200~1220℃。并在650℃均溫一段時間,防止鋼錠內(nèi)外溫度不一致。終鍛溫度800℃。用36MN鍛造油壓機進行鍛造。采用鐓粗、沖孔、芯棒拔長等鍛造工藝。鍛造出毛坯(見圖1)。筒體鍛造流程:下料→鐓粗→沖孔→芯棒拔長→成形。

        (3)熱處理經(jīng)機加工車間粗車到有效厚度為110mm熱處理尺寸后,在320kW臺車式電爐中進行調(diào)質處理。調(diào)質處理采用880℃保溫3h水淬,水淬時使工件上下竄動以促進工件快速冷卻,這樣可以盡量生成板條狀馬氏體,為以后回火打好基礎。并采用硬度計現(xiàn)場檢測硬度值,工件90°方向硬度值為226HBW、240HBW,如果條件允許也可檢測淬火后金相組織。合格后及時進行回火處理,不然會產(chǎn)生不利應力影響?;鼗鸩捎?80℃保溫4.5h出爐空冷(見圖2)。

        2. 檢測

        熱處理后按照NB/T47008-2010規(guī)定進行取樣(見圖3),送理化檢測中心進行標準要求的各項性能指標檢測。具體檢測結果如表2所示。金相組織如圖4所示。

        圖1 筒體鍛造過程

        表1 20MnMo化學成分(質量分數(shù))?。?)

        圖2 調(diào)質工藝曲線

        圖3 NB/T47008-2010取樣規(guī)定

        圖4

        表2 20MnMo鍛件性能

        3. 結語

        此大型筒體鍛件,首先使用足夠的鍛造比鍛透,并在開坯階段進行鐓粗,保證鍛件各向均勻性。特別是橫向性能和組織得到一定提高,避免鍛件各向異性。

        在熱處理中注意加熱爐的均溫性,要保證足夠加熱溫度和在奧氏體化狀態(tài)下足夠保溫時間,以便使內(nèi)部組織完全奧氏體化,不至于在淬火后殘留大量的未溶鐵素體,導致性能下降。在淬火時要注意工件表面的蒸汽膜要快速破裂,從而使溫度快速下降,躲過等溫轉變圖的鼻尖,使奧氏體快速地轉變成板條狀馬氏體。

        參考文獻:

        [1]國家能源局. NB/T47008-2010《承壓設備用碳素鋼和合金鋼鍛件》[S]. 北京:新華出版社,2010.

        [2]撫順特殊鋼(集團)有限責任公司. GB/T6394—2002《金屬平均晶粒度測定方法》[S].北京:中國標準出版社,2002.

        [3]太原鋼鐵公司. GB/T13299—1991《鋼鐵顯微組織評定方法》[S]. 北京:中國標準出版社,1991.

        [4]國家標準化委員會.G B/ T228.1—2010《金屬材料 拉伸試驗 第1部分:室溫試驗方法》北京:中國標準出版社,2010.

        20150306

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