[發(fā)明專利]一種2.25Cr1Mo0.25V鋼大型筒體鍛件鍛軋結(jié)合制造方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811291996.0
• 申請(qǐng)日: 2018-11-01
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109226327B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-07-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 賈斌;馬洪儒;韓玉坤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 安陽(yáng)工學(xué)院
• 主分類號(hào): B21C37/06
• 分類號(hào): B21C37/06;B21J5/00;B21H1/06;C21D8/00
• 代理公司: 安陽(yáng)金泰專利代理事務(wù)所(普通合伙) 41150
• 代理人: 王暉

一種2.25Cr1Mo0.25V鋼大型筒體鍛件鍛軋結(jié)合制造方法，具體包括以下步驟：第一步，2.25Cr1Mo0.25V鋼冶煉與鑄錠：工藝流程：電爐→精煉爐→真空澆注，得到鋼錠；第二步，2.25Cr1Mo0.25V鋼大型筒體鍛件鍛軋結(jié)合成形工藝流程：氣割下料→鐓粗→沖孔→芯棒拔長(zhǎng)→馬杠擴(kuò)孔→筒節(jié)軋機(jī)按照軋制規(guī)程軋制；第三步，2.25Cr1Mo0.25V鋼大型筒體鍛件控制冷卻工藝規(guī)程，包括在線噴淬工藝規(guī)程曲線和回火工藝規(guī)程曲線；第四步，測(cè)試與檢查。該方法采用鍛軋結(jié)合，縮短流程，提高效率，在線噴淬和回火，提升產(chǎn)品質(zhì)量，是一種2.25Cr1Mo0.25V鋼大型筒體鍛件的先進(jìn)制造方法。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種大型筒體鍛件制造方法，具體涉及一種2.25Cr1Mo0.25V鋼大型筒體鍛件鍛軋結(jié)合的制造方法，屬于大型筒體鍛件制造技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

石油石化工業(yè)是為國(guó)民經(jīng)濟(jì)各行業(yè)提供燃料和重要原材料的行業(yè)，是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)，是能源行業(yè)的重中之重。加氫反應(yīng)器作為石油煉化的主反應(yīng)裝置，是現(xiàn)代石油煉化設(shè)備的關(guān)鍵部件，其主要功能是將原油在高溫高壓下加氫，使原油在催化劑作用下轉(zhuǎn)變成輕油；加氫反應(yīng)器主要由球封頭、筒體、接管段、內(nèi)構(gòu)件、裙座等部件組成，其中筒體為鍛焊或整體鍛造結(jié)構(gòu)，內(nèi)壁堆焊低碳不銹鋼，是反應(yīng)器承受溫度和壓力的主體部分，應(yīng)具有較高抗拉強(qiáng)度、斷裂韌性和耐腐蝕性、耐氫蝕性等，因此，其鍛件質(zhì)量的高低對(duì)反應(yīng)器的使用壽命和安全性起到了至關(guān)重要的作用，其制造工藝質(zhì)量水平?jīng)Q定著石化行業(yè)的進(jìn)步與發(fā)展，其裝備能力又決定著石化行業(yè)在國(guó)際上的地位。石油化工企業(yè)為追求最佳經(jīng)濟(jì)規(guī)模，裝置的規(guī)模趨于大型化，從而給大型筒體鍛件制造的水平和方式帶來(lái)挑戰(zhàn)。大型筒體鍛件一般是指在高溫高壓環(huán)境下工作的大直徑厚壁的筒形鍛件，其成形制造技術(shù)是集材料、冶煉、鍛造、焊接、熱處理和檢測(cè)為一體的綜合技術(shù)，產(chǎn)品質(zhì)量直接影響到重大技術(shù)裝備的運(yùn)行可靠性 。

另外，石化生產(chǎn)條件比較苛刻，多在高溫、高壓、易燃、易爆、易腐蝕、有毒的條件下運(yùn)行，對(duì)設(shè)備的要求非常高。承受溫度的加氫反應(yīng)器，設(shè)計(jì)溫度達(dá)到450 ℃，設(shè)計(jì)壓力達(dá)到20 MPa，是煉油設(shè)備中質(zhì)量要求最高、制造最為復(fù)雜、制造工序最長(zhǎng)的設(shè)備。由于是在高溫、高壓、氫和硫化氫腐蝕的條件下工作，材料一般選擇CrMo 系列鋼，后又向其中加入V 成分，構(gòu)成CrMoV 系列鋼，比原有CrMo 系列鋼提高了淬透性和強(qiáng)度等級(jí)，具有更高的抗高溫蠕變性能，更好的抗氫侵蝕、氫脆和氫致裂紋的能力，美國(guó)ASME 標(biāo)準(zhǔn)中， 大型壓力容器用鋼采用SA336 F22V 系列鋼種，國(guó)內(nèi)牌號(hào)2.25Cr1Mo0.25V，國(guó)際上20世紀(jì)90年代才將此鋼種用于石化工業(yè)，而我國(guó)對(duì)此鋼種的研究和應(yīng)用比國(guó)際上落后約10年左右。

受限于理論和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的不夠系統(tǒng)和完整，目前國(guó)內(nèi)大型筒體鍛件的加工制造流程的綜合水平一直偏低。生產(chǎn)線裝備及技術(shù)的發(fā)展速度受到限制，新品開(kāi)發(fā)缺乏理論指導(dǎo)，相關(guān)的配套技術(shù)也發(fā)展滯后。目前采用的制造流程如下：煉鋼、鑄錠→鍛造→鍛后熱處理（正火、回火）→粗加工（探傷）→淬火、回火→標(biāo)識(shí)、取樣檢驗(yàn)→精加工→檢查出廠。例如，公開(kāi)號(hào)CN101161406A的中國(guó)專利（公開(kāi)日：2008.04.16）公開(kāi)了一種煤制油加氫反應(yīng)器厚壁筒節(jié)鋼鍛件的制造方法，該方法即是典型的傳統(tǒng)自由鍛制造方法。存在以下技術(shù)缺陷：1）自由鍛過(guò)程制造流程長(zhǎng)，且沒(méi)有采用更為先進(jìn)的鍛造工藝，例如三點(diǎn)砧子擴(kuò)孔來(lái)防止出現(xiàn)橢圓。2）傳統(tǒng)制造方法，存在多火次加工、多次熱處理工序，反復(fù)的復(fù)雜工藝流程造成生產(chǎn)制造周期長(zhǎng)，能耗高，成本高。因此大型筒體鍛件傳統(tǒng)加工流程的主要問(wèn)題是批量小，成本高，產(chǎn)品質(zhì)量也不是很穩(wěn)定。鍛造和熱處理都存在多火次，多爐次這樣反復(fù)的復(fù)雜工藝流程。為了面對(duì)這些挑戰(zhàn)和機(jī)遇，達(dá)到優(yōu)化產(chǎn)品質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本的目的，企業(yè)的加工制造流程對(duì)市場(chǎng)的快速響應(yīng)能力應(yīng)盡快提高。因此，對(duì)大型筒體鍛件加工制造流程進(jìn)行優(yōu)化是十分必要的，縮短流程，縮短生產(chǎn)制造周期，實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗，節(jié)約成本；同時(shí)，提高生產(chǎn)效率、實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品自動(dòng)化生產(chǎn)，開(kāi)發(fā)節(jié)能、節(jié)材、綠色制造的成形與改性技術(shù)。