CN103388063A - 一种不锈钢复合板制作球形封头的工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种不锈钢复合板制作球形封头的工艺，采用950-980℃×2h加热成形后重新进行1015-1045℃×2h固溶加热，并对复层喷水冷却，基层空冷的热处理工艺，在既保证基层材料的组织结构和力学性能合格的情况下，又能保证复层材料的晶间腐蚀试验合格，满足了图样设计要求，确保了产品质量。
Description
技术领域
本发明涉及稳压器用球形封头的制作领域，具体是一种不锈钢复合板制作球形封头的工艺。
背景技术
稳压器的球形封头是采用复合钢板热成形而成，热成形后的球形封头既要保证基层材料的组织结构和力学性能合格，又要保证复层材料的晶间腐蚀试验合格。目前，球形封头热成形后通常不再进行热处理，这样复层材料的晶间腐蚀试验不易合格。为了确保复层材料的晶间腐蚀试验合格，则球形封头需进行固溶热处理（即1010℃水淬），此时基层材料的晶粒会长大，其力学性能会下降。故不锈钢复合板制球形封头采用何种热成形和热处理工艺是一道复杂的技术难题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种不锈钢复合板制作球形封头的工艺，采用热成形和固溶加热相结合的方式，既保证基层材料的组织结构和力学性能合格，又能保证复层材料的晶间腐蚀试验合格，确保了产品的质量。
本发明的技术方案为：
一种不锈钢复合板制作球形封头的工艺，包括有热成形和热处理步骤，具体步骤如下：
（1）、将不锈钢复合板置于加热炉内加热2小时，加热温度控制在950-980℃；加热完成后将不锈钢复合板放入工装板中进行加压成型操作，加压成型后出模进行自然冷却，形成粗坯；所述的不锈钢复合板的基层钢板为Q345R钢板，复层钢板为022Cr17Ni12Mo2钢板；
（2）、将自然冷却后的粗坯再次放入加热炉内进行固溶加热，固溶加热的温度为1015-1045℃，时间为2小时，固溶加热后的产品出炉后进行冷却得成品。
所述的步骤（1）中不锈钢复合板的基层钢板的化学成分按重量百分比主要包括有0.18-0.19%的C、1.24-1.3%的Mn、0.3-0.35%的Si、0.005-0.008%的S、0.016-0.018%的P；所述的复层钢板的化学成分按重量百分比主要包括有0.02-0.03%的C、1.04-1.05%的Mn、0.45-0.5%的Si、0.001-0.004%的S、0.02-0.03%的P、12.3-12.6%的Ni、2.06-2.1%的Mo、16.8-17%的Cr。
所述的加压成型后出模的温度为880-900℃。
所述的固溶加热后产品的冷却方式为复层钢板部分采用喷雾冷却，基层钢板部分采用风冷模式进行冷却
所述的步骤（1）中的加热温度为960-970℃。
本发明的优点：
本发明的球形封头采用950-980℃×2h加热成形后重新进行固溶加热（1015-1045℃×2h），并对复层喷水冷却，基层空冷的热处理工艺，确保产品的基层材料的金相组织为细针尖状铁素体加珠光体，铁素体的晶粒度为10级，与原材料相比抗拉强度提高了25MPa，屈服强度提高了15MPa，冲击功下降了20J，与复合板供货状态性能相近，在既保证基层材料的组织结构和力学性能合格的情况下，又能保证复层材料的晶间腐蚀试验合格，满足了图样设计要求，确保了产品质量。
具体实施方式
一种不锈钢复合板制作球形封头的工艺，包括有热成形和热处理步骤，具体步骤如下：
（1）、将不锈钢复合板置于加热炉内加热2小时，加热温度控制在960-970℃；加热完成后将不锈钢复合板放入工装板中进行加压成型操作，加压成型待冷却至880-900℃后出模进行自然冷却，形成粗坯；其中，不锈钢复合板的基层钢板为Q345R钢板，复层钢板为022Cr17Ni12Mo钢板；锈钢复合板基层和复层的化学成分见表1，Q345R基层板的力学性能见表2：
表1
表2
（2）、将自然冷却后的粗坯再次放入加热炉内进行固溶加热，固溶加热的温度为1015-1045℃，时间为2小时，固溶加热后的产品出炉后，其复层钢板部分采用喷雾冷却，基层钢板部分采用风冷模式进行冷却。
实施例：
（1）、试样制作：
制作不锈钢复合板试样3件，其尺寸均为300×300×（75+4）mm，分别编号为1#、2#、3#；（注：不锈钢复合板的基层厚75mm，复层厚4mm。）
（2）、制定热成形和热处理工艺并作模拟试验：
1#、2#、3#三块试样均模拟热成形：965℃×2h加热，试样出炉后置放于工装板内，待冷却至890℃后拆板空冷；其中，2#试样模拟热成形后再进行920℃±15℃×2h的正火加热，试样出炉后复层喷雾冷却，基层风冷；3#试样模拟热成形后再进行1015℃-1045℃×2h的固溶加热，试样出炉后复层喷水冷却，基层空冷。
（3）、试验结果：
三块试样基层力学性能试验结果见表3：
表3
（4）、试样金相组织试验结果分析：
1#试样产品的金相组织为铁素体加少量的细小珠光体，铁素体的晶粒度为11级，抗拉强度略高于原材料，屈服强度几乎不变，冲击功稍有提高；
2#试样产品的基层材料的金相组织为带状铁素体加珠光体，铁素体的晶粒度为8级，与原材料相比，抗拉强度提高了15MPa，屈服强度没有变化，冲击功下降了29J；
3#试样产品的其基层材料的金相组织为细针尖状铁素体加珠光体，铁素体的晶粒度为10级，与原材料相比抗拉强度提高了25MPa，屈服强度提高了15MPa，冲击功下降了20J，与复合板供货状态性能相近。
三块试样产品的复层试样均经650℃×2h敏化处理，用硫酸一硫酸铜法进行晶间腐蚀试验均为合格，其晶间腐蚀试验均为合格，但前两种方法缺少法规支持。
以上试验证明，采用热成形（965℃×2h）和固溶加热（1015℃-1045℃×2h）相结合的方式，既保证基层材料的组织结构和力学性能合格，又能保证复层材料的晶间腐蚀试验合格，确保了产品的质量。
Claims (5)
1.一种不锈钢复合板制作球形封头的工艺，其特征在于：包括有热成形和热处理步骤，具体步骤如下：
（1）、将不锈钢复合板置于加热炉内加热2小时，加热温度控制在950-980℃；加热完成后将不锈钢复合板放入工装板中进行加压成型操作，加压成型后出模进行自然冷却，形成粗坯；所述的不锈钢复合板的基层钢板为Q345R钢板，复层钢板为022Cr17Ni12Mo2钢板；
（2）、将自然冷却后的粗坯再次放入加热炉内进行固溶加热，固溶加热的温度为1015-1045℃，时间为2小时，固溶加热后的产品出炉后进行冷却得成品。
2.根据权利要求1所述的一种不锈钢复合板制作球形封头的工艺，其特征在于：所述的步骤（1）中不锈钢复合板的基层钢板的化学成分按重量百分比主要包括有0.18-0.19%的C、1.24-1.3%的Mn、0.3-0.35%的Si、0.005-0.008%的S、0.016-0.018%的P；所述的复层钢板的化学成分按重量百分比主要包括有0.02-0.03%的C、1.04-1.05%的Mn、0.45-0.5%的Si、0.001-0.004%的S、0.02-0.03%的P、12.3-12.6%的Ni、2.06-2.1%的Mo、16.8-17%的Cr。
3.根据权利要求1所述的一种不锈钢复合板制作球形封头的工艺，其特征在于：所述的加压成型后出模的温度为880-900℃。
4.根据权利要求1所述的一种不锈钢复合板制作球形封头的工艺，其特征在于：所述的固溶加热后产品的冷却方式为复层钢板部分采用喷雾冷却，基层钢板部分采用风冷模式进行冷却。
5. 根据权利要求1所述的一种不锈钢复合板制作球形封头的工艺，其特征在于：所述的步骤（1）中的加热温度为960-970℃。
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2013
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