CN105420638B - 700℃超超临界锅炉水冷壁用耐热合金及管材制造方法 - Google Patents

Abstract

一种700℃超超临界锅炉水冷壁用耐热合金及管材制造方法，属于耐热合金技术领域。所述合金化学成分重量％为：C:0.03‑0.05％；Cr:22‑24％；Co:12‑14％；Mo:8.3‑8.8％；W:0.5‑1.0％；B:0.003‑0.005％；Zr:0.05‑0.12％；Mn:＜0.1％；Si:＜0.05％；Cu:≤0.15％；P:≤0.002％；S:≤0.001％；N:≤0.01％；O:≤0.01％；Ca:≤0.01％；Pb:≤0.001％；Sb:≤0.001％；Sn:≤0.001％；Bi:≤0.0001％；As:≤0.001％；余量为Ni及不可避免的杂质元素。制造步骤：冶炼，均匀化和开坯，热挤压，冷轧，固溶热处理。优点在于，生产的管材600℃/10⁵h持久强度外推值不小于130MPa，远高于T92材料，满足700℃超超临界锅炉水冷壁服役环境要求，且无需焊后热处理。

Description

700℃超超临界锅炉水冷壁用耐热合金及管材制造方法

技术领域

本发明属于耐热合金技术领域，特别是提供了一种700℃超超临界锅炉水冷壁用耐热合金及管材制造方法。

背景技术

提高火电机组蒸汽参数是提高机组热效率和实现节煤减排的最重要措施。2010年，国家能源局在人民大会堂宣布“国家700℃超超临界燃煤发电技术创新联盟”正式组建和启动，标志着中国正式开展700℃超超临界火电机组技术的研制工作。目前，欧洲、美国、日本、中国和印度正在集国家的科技力量研发700℃超超临界燃煤发电技术，以期在进一步提高热效率和降低煤耗的同时，大幅度减排CO₂等温室气体和其他污染物。我国火电站占整个电源结构的75％左右，但实际发电量占比超过80％，因此，研发700℃先进超超临界燃煤发电技术是至关重要的国家战略性技术。

锅炉设计及选材是700℃先进超超临界燃煤发电核心技术之一。虽然不同的锅炉制造商均根据自身技术特点对700℃超超临界锅炉进行不同的总体设计，但无论哪种型式，其关键部件水冷壁的出口温度等金属壁温值差别很小，因此，可认为700℃锅炉对材料性能要求不会由于锅炉总体方案的不同而发生大的变化。

水冷壁是蒸汽温度700℃超超临界锅炉的关键部件。与高温过热器和再热器管道不同，它是敷设在锅炉炉膛内壁，由许多并联管子组成的蒸发受热面管屏，其作用是吸收炉膛中高温火焰或烟气的辐射热量，将水加热并逐步变成饱和水蒸汽和水的混合物，并降低炉墙温度，保护炉墙。在电站锅炉中，一般采用膜式水冷壁，即将鳍片管(或扁钢与光管)相互焊接在一起组成的整块管屏。膜式水冷壁通常在制造厂拼焊成管屏，在现场安装中一般先在现场进行地面组合，再吊装就位进行组合安装。它的优点是气密性好，漏风少，减少了排烟热损失，提高了锅炉热效率。

水冷壁材料需满足如下要求：高的强度指标、良好的抗烟气侧腐蚀和抗蒸汽侧氧化、良好的焊接性能和加工成形特性。蒸汽温度600℃及以下超临界锅炉水冷壁选用低合金铬钼钢，如T12，T22，12Cr1MoVG，T23，T24。700℃超超临界锅炉水冷壁出口介质温度约530℃，水冷壁金属设计温度近600℃。在这种情况下，水冷壁材料不但要考虑抗烟气侧腐蚀和抗蒸汽侧氧化，还必须满足高温强度的要求，低合金铬钼钢不能满足要求，必须使用更高合金的材料。

研究表明，当选用外径42mm管子制造水冷壁时，以金属壁温设计计算，T12的适用温度范围不大于440℃；12Cr1MoVG不大于510℃；T23不大于535℃；VM12SHC不大于550℃；T91不大于560℃；T92不大于575℃。因此，当水冷壁金属设计温度大于575℃，应选用镍基耐热合金管。

以Inconel 617合金为原型进行改进的合金，如617mod合金，也称617B或CCA617合金，是700℃超超临界锅炉主蒸汽管道最主要的候选材料之一。617mod合金也满足水冷壁持久强度、抗烟气腐蚀和抗氧化等性能要求。因此，欧盟等国初步认为此材料也可作为700℃超超临界锅炉水冷壁材料，并且认为该合金用作水冷壁小管时不需要进行焊后热处理。但是，研究及实践表明，617mod合金中含有碳化物占合金约1％和γ′相占合金4～9％。焊接过程中，由于碳化物和γ′相析出，极易形生应力松弛裂纹。为了保证锅炉安全、稳定运行，617mod合金必须进行焊后热处理，同时617mod合金价格相对昂贵。

综上所述，无论T92或617mod合金，这些材料的焊接接头部位残余应力都较高，硬度高、脆性大，如果不进行焊后热处理，运行中很容易导致水冷壁开裂。然而，由于膜式水冷壁的特殊结构以及现场安装的施工条件，现场局部焊后热处理变得非常困难，而且焊缝质量难以保证。专利CN 104498699 A和CN 104342546 A分别公开了不同方法的锅炉膜式水冷壁局部焊后热处理加热装置和工艺，以使加热装置简单，安装方便，提高焊缝质量。但是，即使如此，现场安装局部焊后热处理仍存在很大困难和焊缝质量难以保证。

目前，我国蒸汽温度700℃超超临界锅炉水冷壁的选材问题尚未得到解决。随着国家700℃超超临界火电机组示范工程的开展，开发一种具有高的强度指标，良好的抗烟气侧腐蚀和抗蒸汽侧氧化，良好焊接性和热加工性，特别是无需焊后热处理的新型耐热合金用作700℃超超临界锅炉水冷壁材料迫在眉睫。

发明内容

本发明目的在于提供一种700℃超超临界锅炉水冷壁用耐热合金及管材制造方法。基于上述现状，本发明在“多元素复合强化”和“选择性强化”理论的指导下，根据700℃超超临界锅炉水冷壁服役环境的性能要求，添加固溶强化元素W和Mo，通过调整W和Mo最佳配比，使得固溶强化效果最大化，添加晶界强化元素B和Zr含量及控制合金晶粒尺寸，使晶界强化效果最大化，尤为重要的是，不添加γ′相形成元素Al、Ti，开发一种新的纯固溶强化型耐热合金，具有高的强度指标、良好的防烟气侧腐蚀和抗蒸汽侧氧化、良好的焊接性能和加工成形特性，特别是无需焊后热处理，与其它镍基耐热合金相比，价格也相对便宜，用于700℃超超临界锅炉水冷壁材料。该发明的耐热合金在钢铁研究总院企业牌号为C-HRA-2合金。

为了突破现有700℃超超临界锅炉水冷壁无材可用的困境及现有技术的不足，本发明提供一种蒸汽温度700℃超超临界锅炉水冷壁用耐热合金(C-HRA-2)，这种耐热合金管材可以满足700℃超超临界锅炉水冷壁的600℃/10⁵h使用环境要求，并且无需焊后热处理，与其它镍基耐热合金相比，价格也相对便宜。同时提供这种耐热合金管的制造方法，涉及该合金的最佳化学成分范围、最佳热加工工艺和最佳热处理工艺。

镍基耐热合金的强化机制主要有三种：固溶强化、析出强化和晶界强化。通过现有研发及成熟合金分析发现，提高γ′相析出物的体积分数，可有效提高合金的高温持久强度，如专利CN 103276251 B、CN 103361518 B和CN103866163 A等，以使合金应用在更高温度范围，但提高γ′相析出物的体积分数将带来三方面的不利：一是合金的热加工性降低；二是高温下长期服役后强度急剧下降：长期服役后，γ′相易粗化，与位错交互作用降低，导致合金高温强度过拐点后急剧下降；三是焊后必须进行焊后热处理：γ′相析出易导致焊接接头硬度升高，残余应力过高，合金必须进行焊后热处理以消除残余应力。

本发明的思路是：材料的高温持久性能提高是通过控制固溶强度和晶界强化最大化，无需焊接后热处理。

固溶强度最大化：通过添加固溶强化元素W和Mo及Co，合理调整W和Mo及Co的最佳配比，与此同时，必须与C含量匹配，合金长时服役环境不出现金属固溶体，使得合金的固溶强化效果最大化，并且合金高温强度保持较高且稳定。

晶界强化最大化：通过添加晶界强化元素B和Zr，并调整最佳配比，与此同时，控制成品管的晶粒度，共同作用使得合金的晶界强化效果最大化。

无需焊后热处理：本发明不添加γ′相形成元素Al和Ti，同时降低碳化物形成元素C，去除影响镍基耐热合金焊后残余应力过高的主要因素，提高了合金的焊接性，两方面相结合，不但合金设计简化，而且无需焊后热处理。

本发明技术方案包括以下三个方面：

1.本发明耐热合金C-HRA-2及其窄范围化学成分与精确控制

本发明700℃超超临界锅炉水冷壁用耐热合金(C-HRA-2)的化学成分重量百分配比为：

C:0.03-0.05％；Cr:22-24％；Co:12-14％；Mo:8.3-8.8％；W:0.5-1.0％；B:0.003-0.005％；Zr:0.05-0.12％；Mn:＜0.1％；Si：＜0.05％；Cu:≤0.15％；P:≤0.002％；S:≤0.001％；N:≤0.01％；O:≤0.01％；Ca:≤0.01％；Pb:≤0.001％；Sb:≤0.001％；Sn:≤0.001％；Bi:≤0.0001％；As:≤0.001％；余量为Ni及不可避免的杂质元素。

对于本发明耐热合金的成分限定理由如下：

C：耐热合金中的C元素主要形成碳化物，但本发明中，添加C元素的目的是调控合金固溶强度最大化，防止合金中出现金属固溶体，损害合金持久强度，同时兼顾焊接性。在本发明中将C含量严格控制在0.03～0.05％。

Cr：是镍基耐热合金中不可缺少的合金化元素，其主要作用有如下几点：(1)抗蒸汽氧化和热腐蚀：含Cr的合金在高温环境服役过程中易形成Cr₂O₃型致密氧化膜，保护其表面氧化和热腐蚀；(2)固溶强化：Cr在γ基本中引起晶格畸变，产生弹性应力场强化，而使γ固溶体强度提高；(3)高Cr的有害作用是促进σ相及α-固溶体形成，损害合金的持久强度和韧性。为保证700℃超超临界锅炉水冷壁材料良好的抗蒸汽氧化和热腐蚀性能，同时兼顾固溶强度，必须将Cr含量控制在22～24％。

Co：它的主要作用是固溶强化，这是因为Co元素可降低γ基体的堆垛层错能。层错能降低，层错出现的几率就增大，使得位错的交滑移更加困难，这样变形就需要更大的外力，表现为强度的提高，并且层错能降低，蠕变速率降低，蠕变抗力增加。此外，在多晶合金中，Co还可以增加Cr、Mo、W、C在γ基体中的溶解度，进一步增强固溶强化效果。在本发明中，将Co含量控制在12～14％。

Mo和W：它们都是难熔元素，其原子半径与Ni的相差较大，添加这些元素可提高原子间结合力、再结晶温度和扩散激活能，从而有效地提高合金的持久强度。另外，较高的Mo易促进TCP有害相的形成，如μ相。在论及W与Mo这两个元素的作用时，人们常注意它们共性的一面，但仔细对比研究表明，这两个元素的作用是不等价的。W比Mo元素有更低的热扩散系数，固溶强化效果更强。W凝固过程易偏析在枝晶干区域，而Mo易偏析于枝晶间区域。合金中添加过量的Mo和W，短时合金的固溶强度较高，但长时会形成有害相，如金属固溶体、μ相、Laves相等，从而影响长时时效后组织稳定性及冲击韧性。因此，获得基体固溶强度最大化不只是单单添加固溶强化元素的含量越多越好，必须考虑Ni基体的固溶度，同时考虑C、Co和Cr元素匹配，以达到最佳固溶强度的目的。本发明合金Mo元素含量控制为8.3～8.8％。为与Mo相互配合，达到最大固溶强化效果，W元素控制在0.5～1.0％。

B和Zr：主要存在于晶界上，其作用有三个方面：一是改善晶界结构形态，即B和Zr原子富集在晶界上，会填满晶界处的空位和晶格缺陷，减慢晶界元素扩散过程，降低位错攀移速度，从而提高合金的持久强度；二是B和Zr能在晶界碳化物周围分布，抑制碳化物的早期聚集，延缓晶界裂纹的发生；三是改变界面能量，有利于改变晶界上第二相的形态，使第二相形貌易于球化，提高晶界强度，即提高了合金穿晶转变为沿晶断裂温度。最后，添加Zr元素有利于增加B元素向晶界偏聚量，促进B元素晶界强化作用增强。因此，本发明中，B含量控制在0.003～0.005％；Zr含量控制在0.05％～0.12％。

Mn：少量的Mn加入高温合金熔体可以作为一种精炼剂，通过Mn和S发生化学反应生成MnS，减少S的有害作用。Mn在提高合金的热加工性、高温腐蚀以及焊接性等方面都与此有关。但是总体来说，Mn是合金中的有害元素，Mn也会偏聚于晶界，削弱晶界结合力，明显降低持久强度。本发明中将Mn含量控制在Mn＜0.1％。

S：S在液态Ni中虽可无限溶解，但在固态时的溶解度却很小，易形成低熔点的晶界共晶相，大大恶化合金的热加工性能和高温持久强度。合金中添加Zr元素时，在焊接凝固末端于晶界和枝晶区易形成ZrS低熔点化合物，当S含量低于1ppm时，可完全避免B、Zr元素对焊接性能的影响，因此，在现有冶炼技术条件下，S含量越低越好。

P：它是危害HAZ处液化裂纹的元素，其含量越低越好。电站用耐热合金管多采用先进的三联冶炼工艺，P含量完全可控并满足要求。

此外，五害元素等元素也要严格按要求控制。

2.本发明耐热合金C-HRA-2管的制造方法

本发明耐热合金通过W、Mo、Co和Cr及C等元素最佳配比，固溶强度达到最高，因此该合金的变形抗力很高，再加之微量元素B和Zr易晶界偏聚，因此其制造过程热加工工艺参数有其独特特点。

本发明耐热合金C-HRA-2管材制造方法的主要技术特征是：

(1)冶炼：采用VIM+ESR/VAR双联或三联工艺冶炼，确保合金锭的化学成分质量百分比达到下述要求：

C:0.03-0.05％；Cr:22-24％；Co:12-14％；Mo:8.3-8.8％；W:0.5-1.0％；B:0.003-0.005％；Zr:0.05-0.12％；Mn:＜0.1％；Si:＜0.05％；Cu:≤0.15％；P:≤0.002％；S:≤0.001％；N:≤0.01％；O:≤0.01％；Ca:≤0.01％；Pb:≤0.001％；Sb:≤0.001％；Sn:≤0.001％；Bi:≤0.0001％；As:≤0.001％；余量为Ni及不可避免的杂质元素。

(2)合金锭均匀化及锻造开坯

合金锭入炉时，炉温400～500℃，均热时间按0.5～1mm/min，在400～1000℃范围，升温速度30～60℃/h；在1000～1220℃范围，升温速度80～100℃/h，以防合金锭中心炸裂；均热温度控制在1200±10℃，保温时间20～72h，消除显微偏析；随后降温至开锻温度1150～1180℃均热，均热时间按1～1.5mm/min，均热时间120～360min，终锻温度950～1000℃，锻后空冷至室温。

(3)热挤压

管坯均热温度为1180±10℃，根据管坯厚度决定加热时间，取0.5～1mm/min，均热时间120～360min。挤压比控制在6～20，挤压速度120～240mm/s，挤压结束后荒管立即淬水冷却。

(4)冷轧

根据生产C-HRA-2合金管的具体尺寸规格确定冷轧道次，根据冷轧合金管的表面质量情况确定每道次冷轧变形量，一般控制变形量在20％～40％之间，送进量1～2mm/次。冷轧道次间软化热处理温度1170±10℃，保温时间20～40min，出炉淬水冷却。

3.本发明耐热合金C-HRA-2管的最佳热处理工艺

研究表明，晶粒尺寸不仅影响合金的持久寿命，而且影响其焊接裂纹敏感性。晶粒尺寸越大，持久寿命越高，则焊接性能越差。在制定固溶处理温度时，主要考虑晶粒度，但本发明合金最佳热处理工艺也同时考虑焊接性能的要求。

固溶热处理温度1170～1180℃，保温时间30～60min，出炉淬水冷却，平均晶粒度为2～4级。

上述三部分内容构成一个整体提供了一种生产迄今为止具有最高固溶强化性能且高温性能稳定、无需焊后热处理的用于700℃超超临界锅炉水冷壁管材的方法，这种无缝管尺寸2000～8000mm，外径20～45mm，壁厚6～10mm。

按上述最佳成分设计、最佳热加工工艺和最佳热处理工艺工业规模生产的本发明700℃超超临界锅炉水冷壁用耐热合金管的性能如下：

室温力学性能：试验温度为20℃时，抗拉强度R_m(σ_b)≥700MPa；屈服强度R_p0.2(σ_0.2)≥300MPa；伸长率A≥60％；断面收缩率Z≥62％；

高温力学性能：试验温度为600℃时，抗拉强度R_m(σ_b)≥560MPa；屈服强度R_p0.2(σ_0.2)≥200MPa；伸长率A≥60％；断面收缩率Z≥55％；

线膨胀系数：试验温度600℃时，平均线膨胀系数为13.8×10^-6/℃，其它温度平均线膨胀系数如图3所示；

从本超超临界锅炉水冷壁用耐热合金C-HRA-2管上取样进行高温持久实验，按ASME规范外推600℃/10万小时持久强度值≥130MPa。

本发明的有益效果：本发明700℃超超临界锅炉水冷壁用耐热合金管外推600℃/10⁵小时持久强度大于130MPa，远高于同条件下的T92材料；室温到600℃的线膨胀系数与T92材料相差不多，由结果推断，本发明耐热合金管可以满足700℃超超临界锅炉水冷壁的服役环境要求。更主要的是，本发明合金无需焊后热处理，合金设计大大简化，与其它镍基合金相比，价格相对便宜10％左右。

附图说明

图1为本发明耐热合金的导热率随温度的变化图。从图1可知，本发明合金的室温热导率很低，随温度升高，热导率呈线性增大；至1000℃时，本发明合金的热导率才达到与耐热钢(如T/P92材料)室温下的热导率基本相同。因此，在制订本发明合金均匀化及其它热处理过程的工艺参数时，必须考虑本发明合金的热导率变化特点。

图2为本发明耐热合金均匀化退火后断面收缩率与温度的关系图。从图2可知，本发明合金在1150℃时热塑性最好，随温度继续升高，1200℃时，热塑性降低。制订开锻工艺时，除要考虑成形设备等因素，更要考虑本发明合金的热塑性特点。

图3为本发明耐热合金室温至不同温度(最高至600℃)平均线膨胀系数图。

具体实施方式

以下通过具体实施例具体地说明本发明，但本发明不受下述实施例的限制。本领域普通技术人员没有创造性劳动前提下所获得的700℃超超临界锅炉水冷壁用耐热合金管材技术方案，都属于本发明保护范围。

实施例1：

(1)冶炼

精选原料，采用真空感应+电渣重熔+真空自耗三联冶炼工艺，成分质量百分配比为：

C:0.035％；Cr:22.8％；Co:12.5％；Mo:8.7％；W:0.5％；B:0.0035％；Zr:0.01％；Mn:0.09％；Si:0.035％；Cu:0.1％；P:0.002％；S:0.0006％；N:0.01％；O:0.008％；Ca:0.009％；Pb:0.0005％；Sb:0.0008％；Sn:0.0009％；Bi:0.0001％；As:0.0004％；其余为Ni及不可避免杂质。

自耗锭重845kg。

(2)合金锭均匀化及锻造开坯

自耗锭入炉时，炉温450℃，均热6h，控制升温速度在40℃/h，当温度1000℃，调整升温速度为80℃/h，均热温度控制在1200℃，保温时间54h。随后降温至开锻温度1165℃均热，均热时间为240min。开锻管坯温度为1165℃，终锻温度为1000℃，锻后空冷。

精整断料剥皮。

(3)热挤压

管坯均热温度为1180℃，均热时间240min。挤压比8，挤压速度160mm/s，挤压结束后荒管立即淬水冷却。

(4)冷轧

冷轧三道次，冷轧变形量控制在35％、30％和25％，冷轧速度30次/min，送进量1mm/次。冷轧道次间软化热处理温度1170℃，保温时间30min，出炉淬水冷却。

(5)固溶热处理

冷轧后固溶热处理温度1170℃，保温时间60min，出炉淬水冷却，平均晶粒度级别为3级。成品管外径Ф42，壁厚10mm。

(6)常规力学性能

本发明耐热合金C-HRA-2管材力学性能如表1所示，结果为两试样平均值。

表1 本发明耐热合金C-HRA-2管材力学性能

(7)焊接

将同种本实施例的管进行取样，利用惰性气体钨极保护焊以线能量12kJ/cm进行对接焊，实芯焊丝SNi6617(无Al和Ti元素)材料，规格Ф1.6mm。焊后不进行焊后热处理，利用便携式X射线应力分析仪，检测焊接接头残余应力，焊缝与母材交界处残余应力最高，但检测值都低于25MPa，残余应力值较低；对焊接接头进行探伤，检验合格；金相观察无显微裂纹，焊缝质量合格。

实施例2：

(1)冶炼

精选原料，采用真空感应+真空自耗双联冶炼工艺，成分质量百分配比为：

C:0.04％；Cr:23.1％；Co:12.9％；Mo:8.3％；W:1.0％；B:0.0045％；Zr:0.008％；Mn:0.07％；Si:0.02％；Cu:0.09％；P:0.0015％；S:0.0007％；N:0.009％；O:0.009％；Ca:0.008％；Pb:0.0009％；Sb:0.0004％；Sn:0.0007％；Bi:0.0001％；As:0.0009％；其余为Ni及不可避免杂质。

自耗锭重800kg。

(2)合金锭均匀化及锻造开坯

电渣锭入炉时，炉温430℃，均热5h，控制升温速度在50℃/h，当温度1000℃以上，调整升温速度在100℃/h，均热温度控制在1200℃，保温时间50h。随后降温至开锻温度1170℃均热，均热时间为200min。开锻管坯温度为1170℃，终锻温度为1000℃，锻后空冷。

精整断料剥皮。

(3)热挤压

管坯均热温度为1180℃，均热时间240min。挤压比10，挤压速度180mm/s，挤压结束后荒管立即入水冷却。

(4)冷轧

冷轧3道次，冷轧变形量控制在30％、25％、20％，送进量1mm/次。冷轧道次间软化热处理温度1165℃，保温时间30min，出炉淬水冷却。

(5)固溶热处理

冷轧后固溶热处理温度1175℃，保温时间60min，出炉淬水冷却，平均晶粒度级别为2.5级。成品管外径Ф28mm，壁厚5mm。

(6)焊接

利用惰性气体钨极保护焊以线能量15kJ/cm将同种本实施例的管进行对接焊，实芯焊丝SNi6617(无Al和Ti元素)材料，规格Ф1.6mm。焊后不进行焊后热处理，利用便携式X射线应力分析仪，检测焊接接头残余应力，焊缝与母材交界处残余应力最高，但检测值低于20MPa，说明残余应力值较低；对焊接接头进行探伤，检验合格；金相观察无显微裂纹，焊缝质量合格。

另外，由于合金设计大大简化，制造过程合理，与现在其它镍基合金相比，成本价格便宜10％左右。

Claims (3)

1.一种700℃超超临界锅炉水冷壁用耐热合金，其特征在于，化学成分重量百分比为：C:0.03-0.05％；Cr:22-24％；Co:12-14％；Mo:8.3-8.8％；W:0.5-1.0％；B:0.003-0.005％；Zr:0.05-0.12％；Mn:＜0.1％；Si:＜0.05％；Cu:≤0.15％；P:≤0.002％；S:≤0.001％；N:≤0.01％；O:≤0.01％；Ca:≤0.01％；Pb:≤0.001％；Sb:≤0.001％；Sn:≤0.001％；Bi:≤0.0001％；As:≤0.001％；余量为Ni及不可避免的杂质元素，该合金焊后无需焊后热处理。

2.一种根据权利要求1所述的700℃超超临界锅炉水冷壁用耐热合金的管材制造方法，其特征在于：

(1)冶炼：采用VIM+ESR/VAR双联或三联工艺冶炼；

(2)合金锭均匀化及锻造开坯；

合金锭入炉时，炉温400～500℃，均热时间按0.5～1mm/min，在400～1000℃范围，升温速度30～60℃/h；在1000～1220℃范围，升温速度80～100℃/h，以防合金锭中心炸裂；均热温度控制在1200±10℃，保温时间20～72h，消除显微偏析；随后降温至开锻温度1150～1180℃均热，均热时间按1～1.5mm/min，均热时间120～360min，终锻温度950～1000℃，锻后空冷至室温；

(3)热挤压

管坯均热温度为1180±10℃，根据管坯厚度决定加热时间，取0.5～1mm/min，均热时间120～360min，挤压比控制在6～20，挤压速度120～240mm/s，挤压结束后荒管立即淬水冷却；

(4)冷轧

控制变形量在20％～40％之间，送进量1～2mm/次；冷轧道次间软化热处理温度1170±10℃，保温时间20～40min，出炉淬水冷却；

(5)固溶热处理

固溶热处理温度1170～1180℃，保温时间30～60min，出炉淬水冷却，平均晶粒度为2～4级。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所制造的700℃超超临界锅炉水冷壁用耐热合金管的性能为：

室温力学性能：试验温度为20℃时，抗拉强度R_m(σ_b)≥700MPa；屈服强度R_p0.2(σ_0.2)≥300MPa；伸长率A≥60％；断面收缩率Z≥62％；

高温力学性能：试验温度为600℃时，抗拉强度R_m(σ_b)≥560MPa；屈服强度R_p0.2(σ_0.2)≥200MPa；伸长率A≥60％；断面收缩率Z≥55％；

线膨胀系数：试验温度600℃时，平均线膨胀系数为13.8×10^-6/℃；

耐热合金管材持久强度性能：按ASME规范外推600℃/10⁵小时持久强度值≥130MPa。