[發明專利]一種可應用于先進超超臨界機組的鐵鎳基合金無縫管材的制造方法

有效

• 申請號: 202110914620.6
• 申請日: 2021-08-10
• 公開（公告）號: CN113802041B
• 公開（公告）日: 2022-09-02
• 發明（設計）人: 李海松;孔繁革;李林森;賈余超;袁勇;周立新;張志成;黎福華;朱志寶;蔡亮;謝偉;楊曉利;張銀橋;李勇;高首磊;王立;王正
• 申請（專利權）人: 大冶特殊鋼有限公司
• 主分類號: C22C30/00
• 分類號: C22C30/00;C21D1/26;C21D9/08;C22F1/00;B21C37/06
• 代理公司: 北京五洲洋和知識產權代理事務所(普通合伙) 11387
• 代理人: 榮紅穎;劉春成

1.一種可應用于先進超超臨界機組的鐵鎳基合金無縫管材的制造方法，其特征在于，所述制造方法依次包括如下工序：合金冶煉、管坯制備、熱穿孔、精軋減徑、冷卻和熱處理；其中，

所述合金冶煉工序采用真空熔煉和真空自耗熔煉組合制備合金錠；所述管坯制備工序采用鍛造的方法將冶煉得到的真空自耗合金錠鍛制成管坯；然后采用熱軋方法，應用熱軋管機組及其輔助裝備，實現熱穿孔以及精軋減徑；

所述熱穿孔工序包括，管坯的機加工通孔和熱軋穿孔；

所述管坯的機加工通孔中，在管坯的中心機械加工中心孔，孔徑50mm~200mm；

所述熱軋穿孔中，將加工中心孔后的管坯加熱至1120℃~1200℃ 并保溫10~20h，然后采用熱軋管機組制管，經熱軋穿孔得到荒管；所述熱軋穿孔的總變形量為70%～90%；所述熱軋穿孔采用降低穿孔機轉速來控制荒管溫度，穿孔機轉速為10~60 rpm；

所述精軋減徑工序包括，采用熱軋管機組穿孔后，再進行精軋，控制精軋的變形量在10%~20%；開軋溫度為≥1120℃，終軋溫度≥950℃；

所述冷卻工序中，精軋后立即將軋管快速冷卻至室溫，得到合金管；其中，冷卻速度≥80℃/min；

所述熱處理步驟中，采用固溶與時效組合方式對合金管進行熱處理，得到交貨狀態的管材；固溶處理的固溶溫度為1050℃～1100℃；根據合金管尺寸規格，按≥2min/mm壁厚計算保溫時間進行保溫；保溫后，采用水冷方式快速冷卻合金管至室溫；

合金管經固溶處理后，立即進行時效處理；時效處理的時效溫度為 750℃～850℃，時效時間為5h～15h，冷卻方式為空冷；

按質量百分比，所述鐵鎳基合金無縫管材的化學成分包括：C 0.02%~0.10%、Si≤0.10%、Cr 12.00%~18.00%、Mo 0.50%~1.00%，Co 1.00%~2.00%，Ti 2.00%~2.50%，Al 1.00%~1.60%，W 0.10%~0.80%，B 0.002%~0.008%，Fe 40.00%~45.00%，余量為Ni；

所述鐵鎳基合金無縫管材的外徑范圍為51mm~800mm，壁厚為4.5mm~150mm；

所述鐵鎳基合金無縫管材耐高溫性能達到650℃以上，符合650℃及以上超出超超臨界發電機組候選材料的要求。

2.根據權利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述的制造方法可應用于蒸汽溫度650℃及以上先進超超臨界機組主蒸汽管道及集箱用大口徑無縫合金管的制造。

3.根據權利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述合金冶煉包括如下步驟：

步驟1，將原料在真空熔煉爐中冶煉，澆鑄成合金錠；

步驟2，將合金錠作為真空自耗熔煉的電極，對該電極進行清理；

步驟3，在真空自耗爐內做自耗熔煉，獲得真空自耗合金錠。

4.根據權利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述管坯制備工序包括如下步驟：

將真空自耗合金錠在1000～1190℃均勻化高溫退火30～50 h，然后將高溫退火后的真空自耗合金錠在溫度1020～1120℃進行鍛制加工，最終鍛制成管坯。

5.根據權利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述管坯制備工序中，鍛造的總變形量70%～90%之間。