CN116079347A - 镍基合金大口径厚壁无缝热压弯头的制造方法及弯头 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种镍基合金大口径厚壁无缝热压弯头的制造方法，包括以下步骤：S1：对直管管坯进行切割加工，得到直管管件；S2：对直管管件进行压制加工，得到预制弯头；S3：对预制弯头进行平口加工；S4：对预制弯头进行热处理，得到弯头；其中；热处理的方式为固溶热处理：加热速度≤180℃/h，固溶温度为930℃～983℃，保温为1min/mm，采用清水急冷；S5：对弯头进行端部整形和坡口加工；S6：对弯头进行表面处理，还公开了一种弯头。本发明制得的弯头具有力学性能好、尺寸均一、厚度均匀、外观无瑕疵等优点。
Description
技术领域
本发明涉及弯头加工技术领域，更具体地说是涉及一种镍基合金大口径厚壁无缝热压弯头的制造方法及弯头。
背景技术
由于镍基合金具有超强抗高温耐腐蚀性能，因此，对于镍基合金的应用研究日益增多。其中，镍基合金制造的无缝钢管被特定应用到石油炼化加氢装置管道上。然而，现有技术中还未有针对镍基合金大口径厚壁无缝热压弯头制造的研究。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种镍基合金大口径厚壁无缝热压弯头的制造方法，目的就是为了解决现有技术的问题。
为解决上述技术问题，本发明采取了如下技术方案：
一种镍基合金大口径厚壁无缝热压弯头的制造方法，包括以下步骤：
S1：对直管管坯进行切割加工，得到直管管件；
S2：对直管管件进行压制加工，得到预制弯头；
S3：对预制弯头进行平口加工；
S4：对预制弯头进行热处理，得到弯头；其中；热处理的方式为固溶热处理：加热速度≤180℃/h，固溶温度为930℃～983℃，保温为1min/mm，采用清水急冷；
S5：对弯头进行端部整形和坡口加工；
S6：对弯头进行表面处理，完成弯头制造。
优选地，所述S2包括以下步骤：
1)将直管管件放入加热炉内进行加热；其中，加热温度为800℃～950℃，保温时间为0～15min/mm；
2)将加热达到保温时间的直管管件从加热炉内取出，迅速加装芯撑、垫铁和端撑后，移入模具内，压制成型，得到预制弯头；
3)将预制弯头放入清水中冷却。
优选地，保温时间为0.8min/mm。
优选地，加热炉升温过程中，当炉温＞300℃时，升温速度控制在150℃/h～250℃/h。
优选地，所述S2中，压制前在弯头压制模具上下接触面和端撑上涂抹润滑剂。
优选地，所述S4中，开启炉门至弯头入水的时间≤45s。
优选地，所述S4中，固溶温度为940℃。
优选地，所述S6中，弯头内外表面整体抛细光，粗糙度不低于Ra3.2。
一种弯头，利用上述的镍基合金大口径厚壁无缝热压弯头的制造方法制造得到。
本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：本发明公开的镍基合金大口径厚壁无缝热压弯头的制造方法是经过对镍合金管件成型加热温度的极限温度进行试验论证，通过晶粒度测试得出不同材料的镍合金所能承受的加热温度极限，并对成型后的镍合金管件采取固溶热处理方式，在不同热处理工艺参数(如保温温度、保温时间、冷却速度)下对材料的组织性能的影响做出研究，并通过实际生产试验论证其合理性而获得的，能够有效保证制得的弯头具有力学性能好、尺寸均一、厚度均匀、外观无瑕疵等优点。
附图说明
图1为本发明一种镍基合金大口径厚壁无缝热压弯头的制造方法中直管管件加装端撑、芯撑后的结构示意图；
图2为本发明一种镍基合金大口径厚壁无缝热压弯头的制造方法中压制过程移入模具时的结构示意图；
图3为本发明一种镍基合金大口径厚壁无缝热压弯头的制造方法中压制过程压制完成时的结构示意图；
图中：1、端撑；2、芯撑。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例
参照图1-3所示，本发明公开了一种镍基合金大口径厚壁无缝热压弯头的制造方法，包括以下步骤：
S1：对直管管坯进行切割加工，得到直管管件；
S2：对直管管件进行压制加工，得到预制弯头；
S3：对预制弯头进行平口加工；
S4：对预制弯头进行热处理，得到弯头；其中；热处理的方式为固溶热处理：加热速度≤180℃/h，固溶温度为930℃～983℃，保温为1min/mm，采用清水急冷；
S5：对弯头进行端部整形和坡口加工；
S6：对弯头进行表面处理，完成弯头制造。
上述制造方法是经过对镍合金管件成型加热温度的极限温度进行试验论证，通过晶粒度测试得出不同材料的镍合金所能承受的加热温度极限，并对成型后的镍合金管件采取固溶热处理方式，在不同热处理工艺参数(如保温温度、保温时间、冷却速度)下对材料的组织性能的影响做出研究，并通过实际生产试验论证其合理性而获得的，能够有效保证制得的弯头具有力学性能好、尺寸均一、厚度均匀、外观无瑕疵等优点。
在本实施例中，S2包括以下步骤：
1)将直管管件放入加热炉内进行加热；其中，加热温度为800℃～950℃，保温时间为0～15min/mm；
2)将加热达到保温时间的直管管件从加热炉内取出，立即清理直管管件底部硫渣等异物，迅速加装芯撑2、垫铁和端撑1后，移入模具内，启动油压机进行压制成型，得到预制弯头；
3)将预制弯头放入清水中冷却。
作为本实施例的优选或可选方式，保温时间为0.8min/mm。
在本实施例中，加热炉升温过程中，炉温≤300℃时，可不控制升温速度，当炉温＞300℃时，升温速度控制在150℃/h～250℃/h。
在本实施例中，S2中，直管管件放入加热炉内时使用不锈钢材质的铁圈垫高20cm以上，不得紧挨喷火嘴，严禁火焰直喷直管管件，以保证直管管件均匀受热且避免局部高温过烧。
在本实施例中，S2中，严格控制直管管件装炉，每次入炉数量仅限1件，下一件装炉时间应间隔应不少于30min，并严格确保“先进先出、随出随装”的原则，以缩短直管管件在炉内停留的时间，防止过烧。
在本实施例中，S2中，压制前在弯头压制模具上下接触面和端撑1上涂抹润滑剂。
在本实施例中，加装芯撑2、垫铁和端撑1时，将加装时间缩短至5min内完成。
在本实施例中，预制弯头应一次压制成型，压制过程使用红外测温枪测温，确保终压温度不低于800℃；若需要二次压制成型，应在一次压制完毕后立即入炉加热。
在本实施例中，S3中，使用等离子切割平口，端部预留加工量1cm～1.5cm。
在本实施例中，在热处理前，需对预制弯头进行抽检，检验项目包括内外观质量、内外径、弯曲半径、偏摆公差。
在本实施例中，S4中，预制弯头装炉架空高度不低于10cm，预制弯头间隔不低于10cm，距离炉门、炉墙不低于30cm。
在本实施例中，S4中，开启炉门至弯头入水的时间≤45s，入水后搅拌，冷却均匀快速。
作为本实施例的优选或可选方式，固溶温度为940℃。
在本实施例中，S5中，端部整形尺寸应满足坡口加工要求，如需热整形应在热处理前进行，严格控制加热温度、时间，防止高温过烧。
在本实施例中，S6中，弯头内外表面整体抛细光，粗糙度不低于Ra3.2。
在本实施例中，直管管坯材质为N08825镍基合金。
本发明还公开了一种弯头，利用上述的镍基合金大口径厚壁无缝热压弯头的制造方法制造得到。
以上所述，仅是本发明较佳实施例而已，并非对本发明的技术范围作任何限制，故凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (9)
1.一种镍基合金大口径厚壁无缝热压弯头的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：对直管管坯进行切割加工，得到直管管件；
S2：对直管管件进行压制加工，得到预制弯头；
S3：对预制弯头进行平口加工；
S4：对预制弯头进行热处理，得到弯头；其中；热处理的方式为固溶热处理：加热速度≤180℃/h，固溶温度为930℃～983℃，保温为1min/mm，采用清水急冷；
S5：对弯头进行端部整形和坡口加工；
S6：对弯头进行表面处理，完成弯头制造。
2.根据权利要求1所述的一种镍基合金大口径厚壁无缝热压弯头的制造方法，其特征在于，所述S2包括以下步骤：
1)将直管管件放入加热炉内进行加热；其中，加热温度为800℃～950℃，保温时间为0～15min/mm；
2)将加热达到保温时间的直管管件从加热炉内取出，迅速加装芯撑、垫铁和端撑后，移入模具内，压制成型，得到预制弯头；
3)将预制弯头放入清水中冷却。
3.根据权利要求2所述的一种镍基合金大口径厚壁无缝热压弯头的制造方法，其特征在于，保温时间为0.8min/mm。
4.根据权利要求2所述的一种镍基合金大口径厚壁无缝热压弯头的制造方法，其特征在于，加热炉升温过程中，当炉温＞300℃时，升温速度控制在150℃/h～250℃/h。
5.根据权利要求2所述的一种镍基合金大口径厚壁无缝热压弯头的制造方法，其特征在于，所述S2中，压制前在弯头压制模具上下接触面和端撑上涂抹润滑剂。
6.根据权利要求1所述的一种镍基合金大口径厚壁无缝热压弯头的制造方法，其特征在于，所述S4中，开启炉门至弯头入水的时间≤45s。
7.根据权利要求1所述的一种镍基合金大口径厚壁无缝热压弯头的制造方法，其特征在于，所述S4中，固溶温度为940℃。
8.根据权利要求1所述的一种镍基合金大口径厚壁无缝热压弯头的制造方法，其特征在于，所述S6中，弯头内外表面整体抛细光，粗糙度不低于Ra3.2。
9.一种弯头，其特征在于，利用如权利要求1-8任一项中所述的镍基合金大口径厚壁无缝热压弯头的制造方法制造得到。
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