專利名稱：高強(qiáng)度奧氏體鎳鐵鉻合金封頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及高強(qiáng)度奧氏體鎳-鐵-鉻合金(N08810系列)封頭的制作，尤其是封頭的制作工藝。
背景技術(shù)：
N08810是一種固溶態(tài)高強(qiáng)度奧氏體鎳-鐵-鉻合金。抗高溫氧化、高溫起皮和高溫碳化，合金的鎳含量為30.9T35. 0%，足以抵抗氯化物應(yīng)力腐蝕。N08810材料比不銹鋼和其他有色材質(zhì)對于強(qiáng)酸、強(qiáng)堿等強(qiáng)腐蝕性介質(zhì)有更好的耐蝕性，且具有更高的使用溫度。 N08810材料主要應(yīng)用與核反應(yīng)堆；熱處理爐部件；石化行業(yè)用催化再生器及其他加工、生產(chǎn)設(shè)備等。最近幾年此材料大量的應(yīng)用與多晶硅行業(yè)的生產(chǎn)設(shè)備中。在化工生產(chǎn)設(shè)備中封頭是其中主要受壓元件之一，在封頭的制作過程中，最常見的是加工過程中在焊縫或板面容易出現(xiàn)裂紋。N08810材料出現(xiàn)裂紋后返修難度較大，修磨補(bǔ)焊過程中容易造成熱裂紋。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是為解決高強(qiáng)度奧氏體鎳-鐵-鉻合金N08810系列封頭在制作過程中容易產(chǎn)生裂紋的問題，本發(fā)明提供了一種N08810系列封頭的制作方案。本發(fā)明技術(shù)方案是高強(qiáng)度奧氏體鎳-鐵-鉻合金封頭的制作方法，采用封頭壓制前固溶處理，固溶后采用熱成型工藝，熱成型后再次進(jìn)行固溶處理的工藝；壓制前后的固溶固溶工藝條件空爐升溫到1000°c，封頭合金板入爐，保證封頭合金板入爐溫度彡800°C,入爐后隨爐加熱到固溶溫度1150°C ±20°C，保溫一定時間(3-8h)后出爐迅速水冷，固溶處理是封頭壓制前后采用熱處理的方式恢復(fù)并改善材料性能的加工工藝。熱處理前封頭板表面必須清理干凈，且PT檢測合格。固溶處理采用密封性能較好的電、或燃?xì)鉄崽幚頎t中進(jìn)行，且壓機(jī)與熱處理爐距離要近；根據(jù)封頭板厚度及規(guī)格的不同確定固溶過程中保溫時間的長短，封頭出爐后迅速采用水冷。封頭壓制采用熱壓，加熱到1150°C ±20°C后出爐趁熱壓制，趁熱壓制次數(shù)> 2次，壓制過程中隨時測量封頭溫度，當(dāng)溫度低于890°C時重新入爐加熱，終壓溫度不得低于890°C，最終壓制完成后經(jīng)固溶工藝迅速水冷；壓制前必須清理模具表面。封頭壓制前固溶處理，固溶后多次壓制成型，壓制成型后并再次固溶處理固溶處理后的封頭板在電爐或是燃?xì)鉅t中加熱到1150°C ±20°C，保溫一定時間后出爐壓制。在N08810封頭的壓制過程中，采用多次加熱壓制的工藝，保證封頭的生產(chǎn)質(zhì)量及使用性能封頭壓制過程中采用多次2)加熱，多次O 2)壓制的工藝；封頭壓制前后的固溶處理是熱處理爐空爐升溫到1000°C后封頭入爐，隨爐加熱到1150°C ±20°C保溫一定時間出爐，出爐后迅速水冷，以保證N08810系列的封頭消除加工過程中造成的各種缺陷，消除應(yīng)力，使合金發(fā)生再結(jié)晶，以獲得適宜的晶粒度。本發(fā)明的有益效果是封頭采用多次加熱多次壓制，及封頭壓制前后進(jìn)行固溶處理的制作工藝，完全解決了高強(qiáng)度奧氏體鎳-鐵-鉻合金N08810系列封頭在制作過程中容易產(chǎn)生裂紋的問題，而且其它機(jī)械性能均不受影響。封頭成型前固溶處理是為了使合金中各種相充分溶解，強(qiáng)化固溶體，改善板材的塑性、韌性及抗腐蝕性能，消除應(yīng)力與軟化，以便繼續(xù)加工成型；固溶處理是封頭壓制前后采用熱處理的方式恢復(fù)并改善材料性能的加工工藝。封頭成型后的固溶處理主要是提高焊縫的耐晶間腐蝕性能，消除加工過程中造成的各種缺陷，消除應(yīng)力，使合金發(fā)生再結(jié)晶，以獲得適宜的晶粒度。熱處理爐必須為密封性能較好的電爐或燃?xì)鉅t，且熱處理爐及壓機(jī)之間距離較近，防止封頭板在壓制過程中 溫度過低造成敏化現(xiàn)象。通過固溶處理消除加工過程中造成的各種缺陷，消除應(yīng)力，使合金發(fā)生再結(jié)晶，以獲得適宜的晶粒度，保證封頭的生產(chǎn)質(zhì)量及使用性能。


圖I是高強(qiáng)度奧氏體鎳-鐵-鉻合金，典型的是N08810系列的封頭熱處理溫度——時間曲線(固溶處理的熱處理工藝)。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖對本發(fā)明具體實(shí)施方式
進(jìn)行說明。圖I中LI為空爐加熱，L2封頭隨爐加熱，L3爐內(nèi)保溫，L4迅速水冷。N08810封頭在原材料復(fù)驗(yàn)合格后，按工藝要求尺寸進(jìn)行下料，需要拼接的封頭板按工藝要求進(jìn)行拼接，各種參數(shù)及檢測要求必須滿足工藝要求，拼接完成后對拼接焊縫及板材表面進(jìn)行100%PT檢測。按JB/T4730-2005 I級合格檢驗(yàn)，無損檢測合格后，對拼接焊縫進(jìn)行打磨，打磨后焊縫余高在0. 5 lmm，保證封頭壓制后焊縫與母材平齊。打磨后再次對焊縫進(jìn)行100%PT檢測。按JB/T4730-2005 I級合格檢驗(yàn)。無損檢測合格后按熱處理曲線對封頭板進(jìn)行固溶處理，以消除前期加工工程對產(chǎn)生的缺陷、應(yīng)力，提高材料的加工性能。N08810系列封頭具體的壓制方法在N08810系列封頭壓制過程中，采用封頭板固溶一熱壓一成型后固溶的工藝，保證N08810封頭的生產(chǎn)質(zhì)量及使用性能封頭板的固溶是將封頭板按熱處理曲線加熱并冷卻，熱壓是將固溶處理過的封頭板按熱處理工藝曲線加熱到1150°C ±20°C ;再次固溶處理是將壓制成型后的封頭按熱處理曲線加熱并冷卻以恢復(fù)、改善原材料力學(xué)性能及使用性能的制作工藝。加熱及固溶前應(yīng)將N08810封頭表面清理干凈，壓制前對模具表面清理。加熱及固溶應(yīng)在密封性能較好的電熱及燃?xì)鉅t中進(jìn)行。對N08810封頭板面清理按工藝要求進(jìn)行檢測，檢測合格后等待固溶處理，另外熱處理爐空爐加熱到1000°C，打開爐門將封頭板放入熱處理爐內(nèi)加熱，加熱到1150°C ±20°C按工藝要求保溫一定時間，快速出爐水冷。冷卻后清理封頭板面按工藝要求進(jìn)行檢測。檢測合格后進(jìn)行熱壓，按熱處理曲線對封頭板進(jìn)行加熱，加熱到1150°C ±20°C按工藝要求保溫一定時間后出爐壓制，壓制過程中隨時測量封頭溫度，當(dāng)溫度低于800°時重新入爐加熱，壓制次數(shù)^ 2次，最終壓制后迅速水冷。成型后按熱處理曲線工藝對成型封頭進(jìn)行固溶處理，消除加工過程中造成的各種缺陷，消除應(yīng)力，使合金發(fā)生再結(jié)晶，以獲得適宜的晶粒度，保證封頭的生產(chǎn)質(zhì)量及使用性能。按以上工藝制作的N08810系列的封頭的質(zhì)量有顯著區(qū)別。采用此N08810系列封頭的制作工藝加工的封頭，按JB/T4730-2005對表面100%PT檢測，對焊縫進(jìn)行100%RT無損檢測方法，封頭表面并未發(fā)現(xiàn)裂紋，保證了 N08810系列封頭的整體質(zhì)量。在N08810系列封頭制作過程中，采用封頭板固溶一熱壓一成型后固溶的工藝，保證N08810系列封頭的生產(chǎn)質(zhì)量及使用性能封頭板的固溶是將封頭板按熱處理曲線加熱并冷卻，熱壓是將固溶處理過的封頭板按熱處理工藝曲線加熱到1150°C ±20°C ;再次固溶處理是將壓制成型后的封頭按熱處理曲線加熱并冷卻以恢復(fù)、改善原材料力學(xué)性能及使用性能的制作工藝。加熱及固溶處理應(yīng)該在密封 性能較好的電爐或是燃?xì)鉅t中進(jìn)行。N08810系列封頭的加工工藝適用于相同或是相近材質(zhì)不同厚度不同規(guī)格的封頭，根據(jù)材質(zhì)規(guī)格的不同確定保溫時間。以上加工工藝包含但不僅限于橢圓、球形、錐形封頭。
權(quán)利要求
1.高強(qiáng)度奧氏體鎳鐵鉻合金封頭的制作方法，其特征是采用封頭壓制前固溶處理，固溶后采用熱成型工藝，熱成型后再次進(jìn)行固溶處理的工藝；壓制前后的固溶工藝條件空爐升溫到1000°c，封頭合金板入爐，保證封頭合金板入爐溫度彡800°C，入爐后隨爐加熱到固溶溫度1150°C ±20°C，保溫一定時間(3-8h)后出爐迅速水冷，封頭壓制采用熱壓，加熱到1150°C ±20°C后出爐趁熱壓制，趁熱壓制次數(shù)>2次，壓制過程中隨時測量封頭溫度，當(dāng)溫度低于890°C時重新入爐加熱，終壓溫度不得低于890°C，最終壓制完成后經(jīng)固溶工藝迅速水冷。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高強(qiáng)度奧氏體鎳鐵鉻合金封頭的制作方法，其特征是熱處理前封頭板表面必須清理干凈，且PT檢測合格。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高強(qiáng)度奧氏體鎳鐵鉻合金封頭的制作方法，其特征是固溶處理采用密封的電或燃?xì)鉄崽幚頎t中進(jìn)行；根據(jù)封頭板厚度及規(guī)格的不同確定固溶過程中保溫時間的長短，封頭出爐后迅速采用水冷。
全文摘要
高強(qiáng)度奧氏體鎳鐵鉻合金封頭的制作方法，采用封頭壓制前固溶處理，固溶后采用熱成型工藝，熱成型后再次進(jìn)行固溶處理的工藝；壓制前后的固溶工藝條件空爐升溫到1000℃，封頭合金板入爐，保證封頭合金板入爐溫度≥800℃，入爐后隨爐加熱到固溶溫度1150℃±20℃，保溫一定時間(3-8h)后出爐迅速水冷，封頭壓制采用熱壓，加熱到1150℃±20℃后出爐趁熱壓制，趁熱壓制次數(shù)≥2次，壓制過程中隨時測量封頭溫度，當(dāng)溫度低于890℃時重新入爐加熱，要求升溫均衡。
文檔編號C22C38/40GK102719638SQ20121022918
公開日2012年10月10日 申請日期2012年7月2日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月2日
發(fā)明者吳厚金, 成一冰, 鄧家愛, 郝雪霞, 郭俊霞 申請人:南京德邦金屬裝備工程股份有限公司