CN104043672B - 超超临界机组高品质p92大口径厚壁无缝钢管制造方法 - Google Patents
超超临界机组高品质p92大口径厚壁无缝钢管制造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104043672B CN104043672B CN201410142122.4A CN201410142122A CN104043672B CN 104043672 B CN104043672 B CN 104043672B CN 201410142122 A CN201410142122 A CN 201410142122A CN 104043672 B CN104043672 B CN 104043672B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- steel
- steel pipe
- ingot
- carry out
- present
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Landscapes
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
- Extrusion Of Metal (AREA)
Abstract
本发明涉及一种超超临界机组高品质P92大口径厚壁无缝钢管制造方法，属于耐热钢管材制造领域。本发明将内控钢的化学成分、提升钢的纯净度、浇铸钢锭、闭式镦粗、反挤压冲孔、挤压成型、喷淋淬火有机结合，形成的钢管满足ASMESA335、EN10216-2和GB5310标准要求；显微组织应为完全的回火马氏体，要求在400×视场下马氏体板条位向清晰；δ-铁素体含量不超过1%，最严重视场不得超过3%；综合性能指标达到国际先进水平。采用本发明可生产外径325—1200？mm、壁厚20-180？mm、长≤12500？mm不同规格的P92大口径厚壁无缝钢管，可应用于超超临界锅炉、电站四大管道等不同领域。本发明可有效保证产品质量，替代进口。
Description
技术领域
本发明涉及一种超超临界机组高品质P92大口径厚壁无缝钢管及制造方法，属于耐热钢管材制造领域。
背景技术
发展大容量高参数机组，特别是超超临界（USC）机组将是我国火力发电“提高发电效率，节约一次能源，改善环境，降低发电成本”的必然趋势。为了提高火电机组效率，降低煤耗，保护环境，减少CO2的排放，今后新建火电机组以大容量的高效率机组为主。目前，我国已经成为世界上拥有超超临界机组最多的国家。一台1000MW机组(包括超超临界蒸汽锅炉和电站四大管道)需大口径厚壁P92无缝钢管1300多吨，年需求量2万吨左右。
但是我国长期以来供货被瓦卢瑞克·曼内斯曼钢管公司〈法、德联合〉、美国威曼高登锻造有限公司、日本住友商事株式会社、特纳集团有限公司〈意大利达尔明公司〉等国外厂商垄断。进口材料价格昂贵，供货周期难以保证，致使锅炉及电站制造成本增高，电厂建设周期延长，严重制约了国家的电力建设。特别是国内外文献表明“当加热温度超过1200℃，成品钢中δ-铁素体含量会大量增加，影响钢管力学性能”，这进一步增加了P92钢管的制造难度。
我公司在国内最先研发成功了超超临界机组高品质P92大口径厚壁无缝钢管，并应用于超超临界锅炉、电站四大管道以及石化等不同领域，填补了国家空白，为我国电力事业的发展做出了重要的贡献。
发明内容
本发明的目的是提供一种超超临界机组高品质P92大口径厚壁无缝钢管制备方法，该方法通过精控钢的化学成分、提升钢的纯净度、浇铸INTECO型钢锭、闭式镦粗+反挤压冲孔、挤压成型、喷淋淬火有机结合，制备出满足ASMESA335、EN10216-2和GB5310标准要求的同时，显微组织为完全的回火马氏体，在400×视场下马氏体板条位向清晰；δ-铁素体含量不超过1%，最严重视场不得超过3%。
技术解决方案：
本发明将钢锭进行闭式镦粗+反挤压冲孔、挤压成型、喷淋淬火有机结合，制备的钢管满足ASMESA335、EN10216-2和GB5310标准要求；显微组织为完全的回火马氏体，在400×视场下马氏体板条位向清晰；δ-铁素体含量不超过1%，最严重视场不得超过3%。
P92钢精控的化学成分按质量百分比计包括：C-0.10～0.11%,Mn-0.40～0.50%,Si-0.24～0.29%,Cr-8.6～8.9%,Mo-0.50～0.55%,V-0.18～0.20%,W-1.70～1.85%,Ni-0.23～0.28%,Altot-0.006～0.012%,Nb-0.06～0.07%,N-0.04～0.05%,Cu≤0.20%,Ti≤0.01%,Zr≤0.01%,B-0.003～0.004%。
超超临界机组P92大口径厚壁无缝钢管制造方法，包括如下步骤：
1）钢的纯净度
采用真空碳脱氧结合沉淀脱氧、扩散脱氧工艺，将钢中全氧含量控制为≤15PPm，按GB10561评级各类夹杂物≤1.5级；
（1）真空碳脱氧：在精炼前首先将钢水温度加热到1680～1700℃，随后在67MPa真空度下，采用大强度吹氩法，吹氩强度控制为22～25Nm3/h，进行15～20分钟的真空碳脱氧；
（2）沉淀脱氧：真空碳脱氧结束后，在真空状态下，每吨钢中加入0.4～0.6kg硅铝钙钡复合脱氧剂进行脱氧；
（3）扩善脱氧：调氮过程中，每隔10～20分钟向熔渣表面中加电石、硅铁粉、或铝粉进行扩散脱氧，每吨钢加入量：电石0.6～0.8kg、硅铁粉0.4～0.6kg，铝粉0.8～1.0kg；
2）浇铸钢锭
采用大锥度矮锭型：钢锭锥度为13～15﹪，高径比为1.2～1.4；
3）钢锭加热
将钢锭加热至1270～1290℃,均热；
4）闭式镦粗+反挤压冲孔
对钢锭去除表面氧化皮，喷涂玻璃润滑剂后在制坯压机进行闭式镦粗，镦粗比1.3～2.0，反挤压冲孔，穿孔比达到1.2～1.8，制成空心坯料；
5）挤压成型
将坯料加热至1270～1290℃，去除空心坯表面氧化皮，喷涂玻璃润滑剂后在挤压机上将空心坯挤压成管坯，挤压速度40～60mm/s,挤压比≥5；
6）喷淋淬火
热处理淬火采用内、外喷淋淬火方式，钢管旋转速度：20～30r/min、喷水压力：4～6bar、流量：200～250m3/h，冷却时间为10～30min。
按照包括上述步骤的制备方法所生产的P92大口径厚壁无缝钢管经检测完全满足ASMESA335、EN10216-2和GB5310标准要求。显微组织为完全的回火马氏体，在400×视场下马氏体板条位向清晰；δ-铁素体含量不超过1%，最严重视场不得超过3%。
本发明针对背景技术的现实情况，在研究已公开技术的基础上，制订了“可以保证材料综合性能，且在加热温度超过1200℃的情况下，将钢中δ-铁素体含量不超过1%”特有的制管工艺：内控钢的化学成分、提升钢的纯净度、浇铸采用大锥度矮锭型钢锭、15000吨制坯机闭式镦粗+反挤压冲孔、36000吨挤压机挤压成型，热处理淬火采用内、外喷淋淬火机床控制冷却速度的喷淋淬火。采用本发明可生产外径325—1200mm、壁厚20-180mm、长≤12500mm不同规格的P92大口径厚壁无缝钢管，可应用于超超临界锅炉、电站四大管道以及石化等不同领域。最终制成的钢管，组织状态良好，具有高的纯净度，满足ASMESA335、EN10216-2和GB5310标准要求，综合性能指标达到国际先进水平。本发明可有效保证产品质量，替代进口。
附图说明
图1为本发明工艺流程框图；
图2为本发明显微组织。
具体实施方式
实施例1
生产ID749×45х5000mm的P92钢管；
1、冶炼
将P92钢的化学成分控制到下表要求：
2、钢的纯净度
采用真空碳脱氧结合沉淀脱氧、扩散脱氧工艺，将钢中全氧含量控制为≤15PPm，按GB10561评级各类夹杂物≤1.5级；
1）真空碳脱氧：在精炼前首先将钢水温度加热到1680～1700℃，随后在67MPa真空度下，采用大强度吹氩法，吹氩强度控制为22～25Nm3/h，进行15～20分钟的真空碳脱氧；
2）沉淀脱氧：真空碳脱氧结束后，在真空状态下，每吨钢中加入0.4～0.6kg硅铝钙钡复合脱氧剂进行脱氧；
3）扩散脱氧：调氮过程中，每隔10～20分钟向熔渣表面中加入电石、硅铁粉、或铝粉进行扩散脱氧，每吨钢加入量：电石0.6～0.8kg、硅铁粉0.4～0.6kg，铝粉0.8～1.0kg；
3、浇铸钢锭
采用大锥度矮锭型（钢锭锥度为13-15﹪，高径比为1.2-1.4），实现钢锭内部无二次缩孔及严重夹杂物、组织偏析等缺陷。锭重13.25吨，表面无重皮、渣沟等缺陷；
4、采用燃气加热炉将13.25吨钢锭加热到1270-1290℃；
5、闭式镦粗+反挤压冲孔
去除钢锭表面氧化皮，喷涂玻璃润滑剂后在制坯压机进行闭式镦粗，镦粗比1.3~2.0，反挤压冲孔，穿孔比达到1.2~1.8，制成空心坯料；
6、挤压成型
将坯料加热至1270-1290℃，去除空心坯表面氧化皮，喷涂玻璃润滑剂后在挤压机上将空心坯挤压成管坯，挤压速度40-60mm/s,挤压比≥5；
7、退火
将管坯在热处理炉中退火，退火采用高、低温联合工艺，实现扩氢并得到良好的组织；
8、校直
在2500吨压机上校直，全长弯曲度≤4mm；
9、喷淋淬火；
热处理淬火采用内、外喷淋淬火方式，钢管旋转速度（20-30r/min）、喷水压力(4-6bar)、流量（200-250m3/h）由PLC控制。冷却速度可控，淬火组织均匀。
10、理化检测
10.1力学性能
10.2非金属夹杂物
11、精整加工
采用车、镗工艺，加工钢管尺寸到内孔φ749，壁厚45。
12、无损检测
钢管逐支按GB/T5777L2级进行超声波检测，按JB/T4730.4进行磁粉检测，按GB/T7735B级进行涡流检测，合格。
13、尺寸及外观检测
钢管逐支进行尺寸和外观检测。钢管的外形尺寸采用游标卡尺测量，钢管两端的内孔尺寸为φ749.5～φ750.2mm，测量壁厚尺寸为46.2～47.5mm，长度6400~6800mm。
钢管的表面质量用目视方法检验，无裂纹、折叠、结疤缺陷。
14、喷标入库
钢管的标志采用喷涂方法，每根钢管的标志在距钢管锭尾端300mm处，包括钢管材料牌号、炉号、锭号、公称尺寸。
采用本发明可生产外径325—1200mm、壁厚20-180mm、长≤12500mm不同规格的P92大口径厚壁无缝钢管，可应用于超超临界锅炉、电站四大管道等不同领域。本发明可有效保证产品质量，替代进口。
Claims (1)
1.超超临界机组高品质P92大口径厚壁无缝钢管制造方法，其特征在于，将钢锭进行闭式镦粗+反挤压冲孔、挤压成型、喷淋淬火有机结合，制成的钢管满足ASMESA335、EN10216-2和GB5310标准要求；显微组织为完全的回火马氏体，在400×视场下马氏体板条位向清晰；δ-铁素体含量不超过1%，最严重视场不得超过3%；
其主要过程包括如下步骤：
1）精控的化学成分
精控的化学成分按质量百分比计包括：C-0.10～0.11%，Mn-0.40～0.50%，Si-0.24～0.29%，Cr-8.6～8.9%，Mo-0.50～0.55%，V-0.18～0.20%，W-1.70～1.85%，Ni-0.23～0.28%，Altot-0.006-0.012%，Nb-0.06～0.07%，N-0.04～0.05%，Cu≤0.20%，Ti≤0.01%，Zr≤0.01%，B-0.003～0.004%；
2）钢的纯净度
采用真空碳脱氧结合沉淀脱氧、扩散脱氧工艺，将钢中全氧含量控制为≤15PPm，按GB10561评级各类夹杂物≤1.5级；
（1）真空碳脱氧：在精炼前首先将钢水温度加热到1680～1700℃，随后在67MPa真空度下，采用大强度吹氩法，吹氩强度控制为22～25Nm3/h，进行15～20分钟的真空碳脱氧；
（2）沉淀脱氧：真空碳脱氧结束后，在真空状态下，每吨钢中加入0.4～0.6kg硅铝钙钡复合脱氧剂进行脱氧；
（3）扩散脱氧：调氮过程中，每隔10～20分钟向熔渣表面中加电石、硅铁粉、或铝粉进行扩散脱氧，每吨钢加入量：电石0.6～0.8kg、硅铁粉0.4～0.6kg，铝粉0.8～1.0kg；
3）浇铸钢锭
采用大锥度小高径比锭型：钢锭锥度为13～15﹪，高径比为1.2～1.4；
4）钢锭加热
将钢锭加热至1270～1290℃，进行高温扩散；
5）闭式镦粗+反挤压冲孔
对钢锭去除表面氧化皮，喷涂玻璃润滑剂后在制坯压机进行闭式镦粗，镦粗比1.3～2.0，反挤压冲孔，穿孔比达到1.2～1.8，制成空心坯料；
6）挤压成型
将坯料加热至1270～1290℃，再次进行高温扩散；去除空心坯表面氧化皮，喷涂玻璃润滑剂后在挤压机上将空心坯挤压成管坯，挤压速度40～60mm/s，挤压比≥5，成型的同时，利用机械扩散实现均质化；
7）挤压后退火
先进行等温退火扩氢，再进行一次台阶型等温退火，得到平衡态的铁素体+碳化物组织，实现晶粒的细化；
8）喷淋淬火
热处理淬火采用内、外喷淋淬火方式，钢管旋转速度：20～30r/min、喷水压力：4～6bar、流量：200～250m3/h，冷却时间为10～30min。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410142122.4A CN104043672B (zh) | 2014-04-10 | 2014-04-10 | 超超临界机组高品质p92大口径厚壁无缝钢管制造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410142122.4A CN104043672B (zh) | 2014-04-10 | 2014-04-10 | 超超临界机组高品质p92大口径厚壁无缝钢管制造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN104043672A CN104043672A (zh) | 2014-09-17 |
| CN104043672B true CN104043672B (zh) | 2016-01-13 |
Family
ID=51497345
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201410142122.4A Active CN104043672B (zh) | 2014-04-10 | 2014-04-10 | 超超临界机组高品质p92大口径厚壁无缝钢管制造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN104043672B (zh) |
Families Citing this family (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104307921A (zh) * | 2014-10-20 | 2015-01-28 | 张家港市人和高精管有限公司 | 无缝钢管生产工艺 |
| CN104313494B (zh) * | 2014-11-12 | 2016-05-25 | 通裕重工股份有限公司 | 一种超临界锅炉用钢sa-335p92的冶炼方法 |
| CN104942004B (zh) * | 2015-05-18 | 2017-12-19 | 攀钢集团成都钢钒有限公司 | 超超临界发电机组用无缝钢管的生产方法 |
| CN106623431A (zh) * | 2016-10-25 | 2017-05-10 | 江苏银环精密钢管有限公司 | 一种超超临界火电机组关键锅炉用钢管的穿孔工艺 |
| CN106903250B (zh) * | 2017-02-17 | 2018-08-28 | 清华大学 | 一种穿孔压机 |
| CN106947852B (zh) * | 2017-04-01 | 2019-05-17 | 太原科技大学 | 一种提高铸挤复合成形大口径厚壁管性能的方法 |
| CN107287502A (zh) * | 2017-05-16 | 2017-10-24 | 中原特钢股份有限公司 | 一种含氮钢冶炼工艺 |
| CN109207845A (zh) * | 2017-06-30 | 2019-01-15 | 宝钢特钢有限公司 | 一种超超临界耐热钢板及其制造方法 |
| CN109554629A (zh) * | 2017-09-27 | 2019-04-02 | 宝山钢铁股份有限公司 | 一种超超临界火电机组用钢及其制备方法 |
| CN108220530A (zh) * | 2018-01-17 | 2018-06-29 | 日照市产品质量监督检验所 | 低碳高合金钢的纯净化方法 |
| CN115074504B (zh) * | 2018-07-10 | 2023-07-14 | 内蒙古北方重工业集团有限公司 | 630℃超超临界机组g115大口径厚壁无缝钢管制造方法 |
| CN109112408B (zh) * | 2018-09-25 | 2020-09-25 | 成都先进金属材料产业技术研究院有限公司 | 大规格p92耐热钢锻件的制造方法 |
| CN109023122A (zh) * | 2018-10-12 | 2018-12-18 | 山西太钢不锈钢股份有限公司 | 用于制造超临界锅炉管坯锻造用合金钢锭的方法及钢锭模 |
| CN109852778B (zh) * | 2019-02-22 | 2020-12-01 | 无锡宏达重工股份有限公司 | 10Cr9MoW2VNbBN晶粒细化的热处理工艺 |
| CN113106347B (zh) * | 2021-04-13 | 2022-07-15 | 无锡恒丰祥钢管科技有限公司 | 一种耐高温无缝钢管及其制备方法 |
| CN114182083B (zh) * | 2021-11-01 | 2023-10-03 | 大冶特殊钢有限公司 | 一种提升2.25Cr-1.6W-V-Nb耐热合金无缝钢管冲击韧性的方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4416134A (en) * | 1981-02-17 | 1983-11-22 | Sumitomo Kinzoku Kogyo Kabushiki Kaisha | Process for manufacturing seamless metal tubes |
| CN102011063A (zh) * | 2010-10-19 | 2011-04-13 | 钢铁研究总院 | 一种无铁素体大口径厚壁耐热钢管材料 |
| CN102756011A (zh) * | 2012-07-10 | 2012-10-31 | 清华大学 | 异型管件的制造方法 |
| CN103691761A (zh) * | 2013-12-20 | 2014-04-02 | 河北宏润重工股份有限公司 | 一种利用挤压设备制造大管径无缝管材的方法 |
-
2014
- 2014-04-10 CN CN201410142122.4A patent/CN104043672B/zh active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4416134A (en) * | 1981-02-17 | 1983-11-22 | Sumitomo Kinzoku Kogyo Kabushiki Kaisha | Process for manufacturing seamless metal tubes |
| CN102011063A (zh) * | 2010-10-19 | 2011-04-13 | 钢铁研究总院 | 一种无铁素体大口径厚壁耐热钢管材料 |
| CN102756011A (zh) * | 2012-07-10 | 2012-10-31 | 清华大学 | 异型管件的制造方法 |
| CN103691761A (zh) * | 2013-12-20 | 2014-04-02 | 河北宏润重工股份有限公司 | 一种利用挤压设备制造大管径无缝管材的方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN104043672A (zh) | 2014-09-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104043672B (zh) | 超超临界机组高品质p92大口径厚壁无缝钢管制造方法 | |
| CN104826890B (zh) | 一种超级奥氏体不锈钢无缝管的制造方法 | |
| CN103290192B (zh) | 一种压力容器拼焊式超大型管板锻件的热处理工艺 | |
| CN102330030B (zh) | 直径559～711mm车载高压气瓶用无缝钢管及生产方法 | |
| CN104073739A (zh) | 一种耐热不锈钢无缝钢管及不锈钢与无缝钢管的制造方法 | |
| CN103084426B (zh) | 一种核聚变反应堆用不锈钢异形管的制造方法 | |
| CN109500130B (zh) | 一种直径920㎜的长管拖车气瓶用无缝钢管的制造方法 | |
| CN104894485A (zh) | 耐高温抗脆断Φ508mm以上核电站用无缝钢管的生产方法 | |
| CN110538890B (zh) | 一种uns s32906无缝管的制造方法 | |
| CN105499920B (zh) | 一种大口径厚壁无缝铌管材的制造方法 | |
| CN104438334A (zh) | 中口径9Ni低温用无缝钢管及生产方法 | |
| CN110306120B (zh) | 一种X80钢级D1422mm无缝弯管及其制造方法 | |
| CN101956055A (zh) | 一种大口径厚壁耐热钢管的热处理方法 | |
| CN105088093A (zh) | 低温低屈强比s355钢级无缝结构钢管及生产方法 | |
| CN103614594B (zh) | 一种消除耐热合金热加工表面褶皱的方法 | |
| CN105420651A (zh) | 一种大口径厚壁无缝锆管材的制造方法 | |
| CN103276310A (zh) | 一种具有低温韧性的含稀土h型钢及其生产方法 | |
| CN110404972B (zh) | 一种直径为1422mm的无缝钢管的生产方法 | |
| CN108998650B (zh) | 630℃超超临界机组g115大口径厚壁无缝钢管制造方法 | |
| CN113802041B (zh) | 一种可应用于先进超超临界机组的铁镍基合金无缝管材的制造方法 | |
| CN100408905C (zh) | 一种压力管道用无缝钢管的制造方法 | |
| CN105525228A (zh) | 一种核安全级316l不锈钢仪表管 | |
| CN1160522C (zh) | 大口径厚壁无缝钢管的制造工艺 | |
| CN101768659B (zh) | 一种超长芯棒热处理工艺 | |
| CN103667929A (zh) | 一种含稀土低成本耐h2s腐蚀l390ns管线管及其生产方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |