一種奧氏體不銹鋼冷彎加工方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種奧氏體不銹鋼冷彎加工方法，所述方法包括如下步驟：（1）測(cè)量奧氏體不銹鋼管的公稱外半徑r，并按照如下公式計(jì)算變形量：變形量（%）=100r/R，其中R為管子中心線的公稱彎曲半徑；（2）當(dāng)變形量大于所確定的臨界變形量時(shí)，對(duì)奧氏體不銹鋼管進(jìn)行固溶處理，所述固溶處理為在溫度大于等于1093℃下進(jìn)行固溶處理。本方法方法可以達(dá)到奧氏體不銹鋼管既安全使用，又節(jié)約制造成本的目的。
【專利說(shuō)明】一種奧氏體不銹鋼冷彎加工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及金屬加工領(lǐng)域，具體的說(shuō)，涉及一種奧氏體不銹鋼冷彎加工方法。
【背景技術(shù)】
[0002]奧氏體不銹鋼管廣泛應(yīng)用于電站鍋爐高溫過(guò)熱器、高溫再熱器等關(guān)鍵部件，其在制造完成后，需要依據(jù)設(shè)計(jì)要求加工成所需彎曲半徑的彎管。但是由于種種原因，各大制造廠所加工的彎管質(zhì)量參差不齊，安裝投運(yùn)后出現(xiàn)過(guò)較多泄漏事故。因此，確定一個(gè)既安全又經(jīng)濟(jì)的彎管工藝方法顯得尤為重要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種奧氏體不銹鋼冷彎加工方法。本方法首先冷彎到設(shè)定不同變形量對(duì)應(yīng)的彎曲半徑，而后通過(guò)各種試驗(yàn)數(shù)據(jù)來(lái)確定冷彎后的熱處理需求，進(jìn)而達(dá)到奧氏體不銹鋼管既安全使用，又節(jié)約制造成本的目的。
[0004]為達(dá)上述目的，本發(fā)明提供了一種奧氏體不銹鋼冷彎加工方法，所述方法包括如下步驟:
[0005](I)測(cè)量奧氏體不銹鋼管的公稱外半徑r，并按照如下公式計(jì)算變形量:
[0006]變形量(％) =100r/R，其中R為管子中心線的公稱彎曲半徑；
[0007](2)當(dāng)變形量大于所確定的臨界變形量時(shí)，對(duì)奧氏體不銹鋼管進(jìn)行固溶處理，所述固溶處理為在溫度大于等于1093 °C下進(jìn)行固溶處理。
[0008]根據(jù)本發(fā)明所述的奧氏體不銹鋼冷彎加工方法，其中優(yōu)選步驟(2)所述固溶處理為在溫度為1155°C下進(jìn)行固溶處理。
[0009]根據(jù)本發(fā)明所述的奧氏體不銹鋼冷彎加工方法，其中優(yōu)選步驟(2)所述固溶處理為處理1.5h。
[0010]根據(jù)本發(fā)明所述的方法，步驟(I)中所述臨界變形量為15%。
[0011]本發(fā)明還考察了多種彎曲程度的彎管的固溶處理方法:
[0012]其中，本發(fā)明在確定是否需要進(jìn)行固溶處理時(shí)，按照如下方法進(jìn)行計(jì)算:
[0013](I)測(cè)量奧氏體不銹鋼管的公稱外半徑r，按照如下公式分別計(jì)算小于臨界變形量、等于臨界變形量和大于臨界變形量所對(duì)應(yīng)的彎曲半徑，且每個(gè)相鄰彎曲半徑之間分別取5個(gè)間隔為IOmm的數(shù)值；按照所得到數(shù)值采用彎管機(jī)對(duì)奧氏體不銹鋼管進(jìn)行冷彎得到彎管: 臨界變形量(％)=100r/R
[0014](2)對(duì)每組彎管橫截面周圈取樣進(jìn)行布氏硬度實(shí)驗(yàn)、光學(xué)顯微鏡和掃面電鏡下進(jìn)行金相組織分析、以及進(jìn)行室溫拉伸實(shí)驗(yàn)和沖擊實(shí)驗(yàn)；
[0015](3)根據(jù)步驟(2)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果確定彎管是否需要進(jìn)行固溶處理。
[0016]根據(jù)本發(fā)明所述的方法，步驟(I)中所述臨界變形量為15%。
[0017]根據(jù)本發(fā)明所述的方法，步驟(2)中所述取樣為在直管段取一個(gè)環(huán)形試塊，在彎管與直管交界部位分別各取一個(gè)環(huán)形試塊，以及在彎管中間部位取一個(gè)環(huán)形試塊。[0018]其中進(jìn)一步優(yōu)選試塊高度要大于將要做的布氏硬度的壓痕直徑的8倍。
[0019]根據(jù)本發(fā)明所述的方法，步驟(2)中所述取樣為在每個(gè)環(huán)形試塊中分別在內(nèi)弧側(cè)和外弧側(cè)分別均勻取三個(gè)點(diǎn)。
[0020]在將上述樣品進(jìn)行檢測(cè)后，與經(jīng)過(guò)本發(fā)明的方法處理后的彎管進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)上述樣品均有所改善，具體可參見(jiàn)實(shí)施例。
[0021]綜上所述，本發(fā)明提供了一種奧氏體不銹鋼冷彎加工方法。本發(fā)明的方法具有如下優(yōu)點(diǎn):
[0022]本方法首先冷彎到設(shè)定不同變形量對(duì)應(yīng)的彎曲半徑，而后通過(guò)各種試驗(yàn)數(shù)據(jù)來(lái)確定冷彎后的熱處理需求，進(jìn)而達(dá)到奧氏體不銹鋼管既安全使用，又節(jié)約制造成本的目的。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0023]圖1為實(shí)施例1泄漏位置示意圖；其中I為有裂紋痕跡的第四根、2為呲爆的第五根、3為泄漏的第六根；
[0024]圖2為第I屏三根泄漏管形貌；
[0025]圖3為第I屏第6根泄漏管形貌；
[0026]圖4為第I屏第5根泄漏管形貌；
[0027]圖5為第I屏第4根泄漏管形貌；
[0028]圖6為第I屏第6根泄漏管內(nèi)壁形貌；
[0029]圖7為第14屏兩根泄漏管形貌；
[0030]圖8為硬度試驗(yàn)取樣及試驗(yàn)位置示意；
[0031]圖9為內(nèi)弧沿晶裂紋形貌；
[0032]圖10為內(nèi)弧裂紋附近金相組織；
[0033]圖11為外弧金相組織；
[0034]圖12為外弧金相組織放大形貌。
【具體實(shí)施方式】
[0035]以下通過(guò)具體實(shí)施例詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施過(guò)程和產(chǎn)生的有益效果，旨在幫助閱讀者更好地理解本發(fā)明的實(shí)質(zhì)和特點(diǎn)，不作為對(duì)本案可實(shí)施范圍的限定。
[0036]實(shí)施例1
[0037]2012年I月16日，內(nèi)蒙古上都發(fā)電有限責(zé)任公司(以下簡(jiǎn)稱:上都發(fā)電公司)6#爐高溫過(guò)熱器泄漏，該機(jī)組于次日停運(yùn)，進(jìn)入內(nèi)部檢查時(shí)發(fā)現(xiàn):標(biāo)高62米(8樓下二層)高溫過(guò)熱器入口側(cè)左數(shù)第I屏共3根下彎管出現(xiàn)裂紋，其中從內(nèi)往外數(shù)第4根彎弧內(nèi)弧側(cè)出現(xiàn)裂紋，第5根彎弧背弧側(cè)被呲塌，第6根彎弧內(nèi)弧側(cè)出現(xiàn)裂紋，初步確定第6根彎頭為首爆管(泄漏位置如圖1所示)。
[0038]6#爐于I月30日點(diǎn)火啟動(dòng)，2月10日再次發(fā)生爆管停機(jī)。經(jīng)檢查為高溫過(guò)熱器入口側(cè)左數(shù)第14屏第4根下彎管內(nèi)弧側(cè)出現(xiàn)環(huán)向裂紋。兩次泄漏的彎管材質(zhì)均為SA213-TP347H,規(guī)格 φ51 x 11。
[0039]泄漏管路宏觀形貌:
[0040]第一次泄漏彎管的宏觀形貌如圖2至圖6所示?？梢?jiàn)，第I屏的4、5、6根彎管較新，外表面無(wú)結(jié)焦和氧化皮。第6根管子內(nèi)弧側(cè)有兩條環(huán)向裂紋，位于彎管下部，呈對(duì)稱分布，裂紋長(zhǎng)度約為1/2圓周，兩條裂紋中間有一處呲塌的痕跡；第5根彎管內(nèi)弧側(cè)發(fā)現(xiàn)一則水潰，水潰面積較大，占下彎管內(nèi)弧1/2的面積，仔細(xì)觀察，在水潰內(nèi)圈邊緣隱約可見(jiàn)一條微小裂紋，長(zhǎng)約1/4圓周，背弧側(cè)有一處呲塌痕跡，該部位吹損較大，管壁減薄嚴(yán)重；第4根彎管內(nèi)弧側(cè)也發(fā)現(xiàn)有一條長(zhǎng)1/4圓周的裂紋。剖開(kāi)第6根管子觀察內(nèi)壁，發(fā)現(xiàn)裂紋在內(nèi)弧側(cè)由外向內(nèi)擴(kuò)展，內(nèi)壁光滑無(wú)氧化皮和直道等原始缺陷。
[0041]第二次泄漏彎管的宏觀形貌如圖7所示。上都發(fā)電公司送來(lái)兩根彎管，分別為高過(guò)入口左數(shù)第14屏第4、5根，其中第4根為泄漏管。電廠方面已將泄漏管沿裂紋環(huán)向鋸斷，送檢電科院。
[0042]化學(xué)成分:
[0043]對(duì)第I屏三根彎管和第14屏兩根彎管進(jìn)行化學(xué)成分分析，分析結(jié)果如表1所示(%)o由表可見(jiàn)，管子的化學(xué)元素成分符合ASME SA-213-2010標(biāo)準(zhǔn)(以下簡(jiǎn)稱:標(biāo)準(zhǔn))的要求。
[0044]表1、化學(xué)成分對(duì)比
[0045]
【權(quán)利要求】
1.一種奧氏體不銹鋼冷彎加工方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟: (1)測(cè)量奧氏體不銹鋼管的公稱外半徑r，并按照如下公式計(jì)算變形量: 變形量(％) =100r/R，其中R為管子中心線的公稱彎曲半徑； (2)當(dāng)變形量大于所確定的臨界變形量時(shí)，對(duì)奧氏體不銹鋼管進(jìn)行固溶處理，所述固溶處理為在溫度大于等于1093 °C下進(jìn)行固溶處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的奧氏體不銹鋼冷彎加工方法，其特征在于，步驟(2)所述固溶處理為在溫度為1155°C下進(jìn)行固溶處理。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的奧氏體不銹鋼冷彎加工方法，其特征在于，步驟(2)所述固溶處理為處理1.5h。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的奧氏體不銹鋼冷彎加工方法，其特征在于，步驟(I)中所述臨界變形量為15%。
【文檔編號(hào)】C21D8/10GK103551812SQ201310556239
【公開(kāi)日】2014年2月5日 申請(qǐng)日期:2013年11月11日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月11日
【發(fā)明者】李思萌 申請(qǐng)人:國(guó)家電網(wǎng)公司, 華北電力科學(xué)研究院有限責(zé)任公司