超大型SA-336-F11CL1材質(zhì)過渡段>生產(chǎn)工藝創(chuàng)新

王 然

(中國一重鑄鍛鋼事業(yè)部熱處理分廠，黑龍江161042)

生產(chǎn)技術(shù)

超大型SA-336-F11CL1材質(zhì)過渡段>生產(chǎn)工藝創(chuàng)新

王 然

(中國一重鑄鍛鋼事業(yè)部熱處理分廠，黑龍江161042)

突破傳統(tǒng)生產(chǎn)思維，對公司首次生產(chǎn)的超大型過渡段生產(chǎn)方案及熱處理工藝進(jìn)行優(yōu)化創(chuàng)新，最終使過渡段滿足尺寸和沖擊性能要求。

SA-336-F11CL1材質(zhì)；過渡段；熱處理

我公司承制的某加氫超大型鍛制過渡段項目在工藝準(zhǔn)備前主要存在以下兩個問題，一是用戶提供給我們制造廠的圖紙為鍛件最終尺寸(圖1)，過渡段外圓尺寸大(?9 080 mm/?8 696 mm×545 mm)，現(xiàn)有車間鍛造設(shè)備、冷卻設(shè)備均無法滿足該鍛件的鍛造和調(diào)質(zhì)任務(wù)。二是技術(shù)條件對模擬溫度、回火溫度以及沖擊試驗溫度要求相當(dāng)苛刻，沖擊值將很難達(dá)到驗收要求。技術(shù)要求對沖擊試驗要求如下：“鍛件的力學(xué)性能樣坯需經(jīng)模擬PWHT(沖擊試樣Min.PWHT為690℃±14℃)，回火溫度不得低于690℃±10℃(注：690℃為推薦值)”；“Akv實驗的檢驗溫度為-20℃，Akv要求值：≥54 J，允許其中一個≥47 J”。

1 過渡段生產(chǎn)方案的創(chuàng)新

針對以上兩大問題，我們突破傳統(tǒng)生產(chǎn)制造思維，根據(jù)車間設(shè)備能力和以往經(jīng)驗，通過和用戶協(xié)商溝通，重新確定過渡段制造方案。最終方案如下：

(1)分塊制造過渡段，最終將分塊鍛件組焊成圖1尺寸。我公司提供分塊鍛件，每個過渡段共需4塊鍛件，確定分塊后過渡段尺寸如圖2所示。

(2)確定“合鍛、整體熱處理、共用試料、性能合格后氣割分開”的方案。

分塊制造需單獨鍛造成板類件、單獨熱處理、單獨取料，共需鍛造4塊，使用8次熱處理爐，需氣割4次性能試料。這種方案的缺點有以下三點：1)分塊鍛件未經(jīng)鍛造沖孔序，鍛件心部密集缺陷多，無損檢測不容易合格；2)分塊鍛件浸水淬火時冷卻速度不理想，沖擊性能更難達(dá)到；3)分塊制造會增加生產(chǎn)成本。

圖1 超大型過渡段尺寸Figure 1 Dimension of super-large transition section

圖2 重新確定的過渡段分塊尺寸Figure 2 Renewed partition dimension of transition section

圖3 筒形鍛件鍛造尺寸Figure 3 Forging dimension of barrel type of forging

考慮到鍛件最終沖擊性能、車間設(shè)備生產(chǎn)能力、降本增效等因素，最后確定鍛造1個?6 100 mm/?5 460 mm×1 395 mm筒形件，1個筒形件尺寸即可滿足4塊分塊鍛件尺寸。調(diào)質(zhì)時僅需使用2次熱處理爐，共用試料只需氣割1次性能試料，性能合格后沿氣割引槽分開，并沿過渡段試料區(qū)縱向氣割，每個過渡段共分為4塊，尺寸如圖3所示。

一般情況下，鋼錠心部缺陷較多，筒形鍛件沖孔后能提高鍛件純凈度，使檢測能一次合格。另外，淬火時筒形鍛件內(nèi)孔有內(nèi)芯子加速冷卻，整體水冷效果非常好。因此該方案克服了單獨分塊制造的缺點。

2 過渡段熱處理工藝優(yōu)化

根據(jù)以往的生產(chǎn)經(jīng)驗，SA-336-F11CL1材質(zhì)鍛件的沖擊功是隨著回火溫度以及PWHT時間的延長而呈下降趨勢的。與其它鋼明顯不同的是，在相同的檢驗條件下，經(jīng)Max.PWHT后的沖擊試樣的沖擊功總體上要明顯低于Min.PWHT后的沖擊試樣，見圖4。

為保證沖擊性能，我們適當(dāng)調(diào)整SA-336-F11CL1材質(zhì)化學(xué)成分，最終制定的熱處理調(diào)質(zhì)工藝見圖5。根據(jù)SA-336-F11CL1材質(zhì)沖擊性能特性，在實際執(zhí)行中，熱處理溫度和時間按中下限控制。

圖4 SA-336-F11CL1材質(zhì)沖擊性能規(guī)律Figure 4 Impact property of SA-336-F11CL1 material

圖5 熱處理調(diào)質(zhì)工藝Figure 5 Quenching and tempering processes

表1 調(diào)質(zhì)后性能檢測結(jié)果Table 1 Mechanical properties after quenching and tempering

3 最終結(jié)果

筒形鍛件性能合格后氣割成分塊鍛件，然后組焊成超大型過渡段，最終尺寸均檢測合格，并且沖擊性能也一次性檢測合格，檢測結(jié)果見表1。

4 結(jié)論

采用本熱處理生產(chǎn)工藝方案，超大型過渡段共減少6次熱處理爐使用量，每次熱處理爐使用周期為2天，一爐節(jié)約成本20萬。減少3次氣割取料，氣割降低成本10萬元，生產(chǎn)效率提高3倍，生產(chǎn)周期縮短6天，成本共降低約130萬元，為公司降本增效做出了貢獻(xiàn)。

根據(jù)材質(zhì)特性采取切實有效的措施，優(yōu)化熱處理工藝，使調(diào)質(zhì)后性能一次檢測合格。

編輯 李韋螢

Innovation of Manufacturing Process for Super-large SA-336-F11CL1 Material Transition Section

WangRan

By breaking the traditional manufacturing thinking, the manufacturing process and heat treatment process of super-large transition section that the company produces firstly are optimized and innovated, and finally the size and impact property of transition section satisfies the requirements.

SA-336-F11CL1 material; transition section; heat treatment

2013—11—18

TG156

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