[发明专利]锅炉汽包用13MnNiMo5-4筒体锻件的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种锅炉汽包的制造方法，具体涉及一种锅炉汽包用13MnNiMo5-4筒体锻件的制造方法。

背景技术

锅炉汽包(亦称锅筒)是自然循环锅炉中最重要的受压元件，常见于300MW及以下火电发电机组。锅炉汽包一般采用13MnNiMo5-4钢板卷制焊接而成，13MnNiMo5-4钢板的性能要求如下：

13MnNiMo5-4钢板的缺点如下：

1、13MnNiMo5-4钢板经轧制后各向异性明显，即纵向性能显著优于横向性能；

2、钢板卷焊制成的汽包存在纵向的焊缝，从整个设备的安全角度上来说是不利的。

目前尚没有采用13MnNiMo5-4锻件制造锅炉汽包筒体的先例。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种锅炉汽包用13MnNiMo5-4筒体锻件的制造方法，它可以得到力学性能更加优良的锅炉汽包用筒体锻件。

为解决上述技术问题，本发明锅炉汽包用13MnNiMo5-4筒体锻件的制造方法的技术解决方案为：

用于制造外径不小于2000mm，内径不小于1500mm，长度不小于2500mm的锅炉汽包用13MnNiMo5-4筒体锻件；包括以下步骤：

第一步，锻造制坯；

将13MnNiMo5-4钢锭加热至1200～1250℃，锻制成外径不小于2000mm，内径不小于1500mm，长度不小于2500mm的筒体锻件；

所述13MnNiMo5-4钢锭为通过真空冶炼、真空浇注而成。

第二步，锻后热处理；

将锻件放入炉中加热至600～700℃保温4～5小时；然后以≤100℃/h的升温速度将锻件加热至900～960℃进行奥氏体化保温；奥氏体化保温的时间为每100mm壁厚保温1～1.5小时。

之后将锻件空冷至≤250℃，再将锻件进炉加热至640～680℃进行高温回火；

第三步，性能热处理；

将锻件加热至600～700℃保温4～5小时；再加热至淬火温度880～940℃，进行淬火保温后出炉；淬火保温的时间为每100mm壁厚保温1～1.5小时。

之后将锻件通过鼓风机喷风冷却淬火，直至锻件的表面温度冷却至≤150℃；再将锻件进炉加热至回火温度630～670℃，进行回火保温后取出；回火保温的时间为每100mm壁厚保温2～3小时。

本发明可以达到的技术效果是：

本发明采用真空冶炼钢锭整体锻造而成，而后施以进行空冷淬火热处理工艺，所得到的锅炉汽包用筒体锻件与常规的钢板卷焊筒体相比，力学性能优于同类钢板卷制产品，无明显的各向异性，且少了一条纵向的焊缝，能够提高整个设备的安全裕度。

下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

具体实施方式

本发明锅炉汽包用13MnNiMo5-4筒体锻件的制造方法，用于制造外径不小于2000mm，内径不小于1500mm，长度不小于2500mm的锅炉汽包用13MnNiMo5-4筒体锻件；包括以下步骤：

第一步，锻造制坯；

将真空冶炼、真空浇注的13MnNiMo5-4钢锭加热至1200～1250℃，通过整体锻造，锻制成外径不小于2000mm，内径不小于1500mm，长度不小于2500mm的筒体锻件；

第二步，锻后热处理；

将锻件放入炉中加热至600～700℃保温4～5小时；然后以≤100℃/h的升温速度将锻件加热至900～960℃进行奥氏体化保温；奥氏体化保温的时间为每100mm壁厚保温1～1.5小时；

之后将锻件空冷至≤250℃，再将锻件进炉加热至640～680℃进行高温回火；高温回火工序的目的是消除坯料的内应力，使之硬度不超过HB180，以便于进行机械加工至所需尺寸；

第三步，性能热处理；

将锻件加热至600～700℃保温4～5小时；再加热至淬火温度880～940℃，进行淬火保温后出炉；淬火保温的时间为每100mm壁厚保温1～1.5小时；

之后将锻件通过鼓风机喷风冷却淬火，直至锻件的表面温度冷却至≤150℃；再将锻件进炉加热至回火温度630～670℃，进行回火保温后取出；回火保温的时间为每100mm壁厚保温2～3小时。

经上述热处理之后，13MnNiMo5-4筒体锻件的性能参数如表1所示：

表1

表1中的最大模拟态是指试样经580℃保温18小时后空冷的模拟焊后热处理后进行试验；