[發明專利]高強度奧氏體鎳-鐵-鉻合金與奧氏體不銹鋼復合板封頭的制作方法

有效

• 申請號: 201210299368.3
• 申請日: 2012-08-22
• 公開（公告）號: CN102784853A
• 公開（公告）日: 2012-11-21
• 發明（設計）人: 張海峰;經正霞;馮吉建;鄧家愛;吳厚金
• 申請（專利權）人: 南京德邦金屬裝備工程股份有限公司
• 主分類號: B21D51/44
• 分類號: B21D51/44;C21D1/18
• 代理公司: 南京天翼專利代理有限責任公司 32112
• 代理人: 湯志武

技術領域

本發明涉及高強度奧氏體鎳-鐵-鉻合金(N08810系列)+奧氏體不銹鋼（如S31608牌號）復合板封頭的制作，尤其是封頭的制作工藝。??????

背景技術

高強度奧氏體鎳-鐵-鉻合金（典型的如N08810牌號）是一種固溶態高強度、抗高溫氧化及抗高溫滲碳的鎳-鐵-鉻合金，合金的鎳含量為30.%~35.0%，因而能耐氯化物的應力腐蝕開裂，并對σ相的析出不敏感。該合金具有優良的耐均勻腐蝕性能，在固溶處理狀態下，N08810合金具有優良的抗蠕變和應力開裂的能力。N08810材料比不銹鋼和其他有色材質對于強酸、強堿等強腐蝕性介質有更好的耐蝕性，且具有更高的使用溫度。?最近幾年此材料大量的應用于多晶硅行業冷氫化工段的生產設備中，特別是冷氫化反應器清一色的選擇N08810純材制造。?由于此材料的鎳、鉻含量較高，因此材料的價格也相對偏高，在滿足現有生產工況的條件下可以嘗試選擇N08810+S31608（奧氏體不銹鋼）復合板的方式進行制造冷氫化反應器可以大幅度的降低投資成本。但設備由原先單一N08810純材改變為N08810+S31608復合板制造工序相對復雜，制造難度也會增大很多。封頭是設備零部件中制造變形量相對較大的部件，往往制造難度也是最大。N08810+S31608封頭的制作過程中，最常見的是在復合板封頭內部r弧處復層N08810板材表面容易出現大量毛細裂紋。對于較淺的毛細裂紋可以拋光打磨去除，但對于較深的裂紋只能被動的將N08810復層打磨去除，再用堆焊的方式進行填充，返修方式十分復雜。???????????????

發明內容

本發明目的是：為解決高強度奧氏體鎳-鐵-鉻合金N08810+S31608復合板封頭在制作過程中內R弧部分容易產生大量毛細裂紋的問題，本發明提供了一種高強度奧氏體鎳-鐵-鉻合金與奧氏體不銹鋼復合板封頭的制作方法，典型的如N08810+S31608系列封頭的制作方案。

本發明技術方案是：高強度奧氏體鎳-鐵-鉻合金與奧氏體不銹鋼復合板封頭的制作方法，采用復合板封頭壓前進行放射狀精拋光處理，中溫熱成型，熱成型后再次進行固溶處理的工藝。壓制過程具備的工藝條件：空爐升溫到1000±75℃，封頭圓板入爐，保證封頭圓板入爐溫度≥800℃，入爐后隨爐加熱到1100℃±15℃，保溫一定時間（2～4h）后出爐趁熱壓制，趁熱壓制次數≥2次，壓制過程中隨時測量封頭溫度，當溫度低于850℃時重新入爐加熱，終壓溫度不得低于850℃。壓制前必須清理模具表面，并對封頭的模具進行適當的預熱，預熱溫度150±30℃左右為宜。壓制后的固溶工藝條件：空爐升溫到1000℃，封頭與封頭防變型工裝固定后入爐，保證封頭入爐溫度≥800℃，入爐后隨爐加熱到固溶溫度1100℃±15℃（注：復層N08810材料的固溶溫度為1150℃，基層S31608的固溶溫度為1050℃，為保證復合板基層、復層的整體性能，所以固溶溫度取二者的中間值1100℃），保溫一定時間（2~4h）后出爐迅速水冷。固溶處理是封頭壓制后采用熱處理的方式恢復復合板基復層材料原有的晶間組織結構以恢復其原有的機械性能和化學性能。熱處理前復合板封頭板表面必須清理干凈，且PT、RT、UT檢測合格。固溶處理采用密封性能較好的電、或燃氣熱處理爐中進行，爐內任何兩點的溫差不得≥10℃，固溶處理用的水槽與熱處理爐距離要近；根據復合板封頭板的總厚度及規格的不同確定固溶過程中保溫時間的長短，封頭出爐后迅速采用水冷。

本發明的有益效果是：復合板封頭采用多次加熱多次壓制，及封頭壓制后封頭在防變型工裝適當約束狀態下進行固溶處理的制作工藝，完全解決了復合板封頭內部r弧處復層N08810板材表面容易出現大量毛細裂紋的問題，而且其它機械性能、化學性能均不受影響。封頭成型后固溶處理是為了使基復層材料中各種相充分溶解，強化固溶體，改善板材的塑性、韌性及抗腐蝕性能，消除應力與軟化材質，以便進行后續加工步奏。而且對復合板的復合部位影響小。

附圖說明

圖1是高強度奧氏體鎳-鐵-鉻合金N08810+奧氏體不銹鋼S31608復合板封頭熱處理溫度——時間曲線（固溶處理的熱處理工藝）。

具體實施方式