[发明专利]超超临界汽轮机缸体铸钢件的热处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种汽轮机缸体铸钢件的制造工艺方法，特别是涉及一种 超超临界汽轮机缸体铸钢件的热处理方法。

背景技术

超超临界汽轮机缸体铸钢件是汽轮机机组的大型关键零部件。该缸体 铸钢件材料GX12CrMoWVNbN10-1-1为马氏体不锈钢，与一般由低合金材料 制造的汽轮机缸体相比，它具有更高的热强性，更高的高、中、低缸体的 压力和高温度抗蠕变性能，能满足超超临界机组的功率、环保和节能性能， 是我国发电机组发展的趋势。

该马氏体不锈钢(GX12CrMoWVNbN10-1-1)的特点是硬度高、韧性差； 其机械性能要求为：

超超临界汽轮机缸体铸钢件结构复杂，壁厚相差悬殊，裂缝倾向大； 由于壁厚相差悬殊，在正火阶段较难保证快速均匀的冷却速度，得到均匀 马氏体组织和缸体铸钢件的表面硬度；超超临界汽轮机缸体铸钢件在铸造 中难免存在各种各样的铸造缺陷，必须通过焊补得到解决，由于该缸体材 料含有较高Cr(铬)、W(钨)、V(钒)等元素含量，热导性差，焊补困难， 因此需要采用一种新的热处理方法加以解决，得到良好的综合力学性能。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种超超临界汽轮机缸体铸钢件的 热处理方法，能够使缸体铸钢件的力学性能达到技术条件所规定的各种要 求，降低热处理过程中出现的裂缝倾向；能够保证焊接性能和焊接后的质 量。

为解决上述技术问题，本发明的超超临界汽轮机缸体铸钢件的热处理 方法包括下列步骤：

步骤一、将所述缸体铸钢件放置在托架之上；

步骤二、在热处理炉内温度小于等于150℃时，将所述缸体铸钢件装 入热处理炉中保温5小时；然后，以每小时小于等于30℃的速度升温到 400℃，并以400℃保温4小时；接着，以每小时小于等于30℃的速度升 温到700℃，并以700℃保温4小时；再将炉内温度升至1080℃-1100℃ 后，保温20小时；

步骤三、将所述缸体铸钢件吊出热处理炉；

步骤四、进行正火处理；

步骤五、将所述缸体铸钢件再次吊入热处理炉内进行回火处理，具体 方法是：以每小时小于等于30℃的速度升温至730℃-740℃，然后保温 15小时，再用每小时小于等于30℃的速度降温至300℃，然后出炉。

采用本发明的热处理方法所能达到的性能指标如下：

与同类产品相比较，采用本发明的方法处理后的所述缸体铸钢件没有 发现明显裂缝；由于不需要进行大面积焊补处理，因此能够缩短生产周期、 降低电焊条的消耗和焊接后热处理的成本。

通过对缸体铸钢件材料进行焊接工艺评定试验，抗拉强度、弯曲试验 和冲击韧性试验完全符合技术标准要求；对缸体铸钢件的缺陷进行焊补 后，焊接性能良好。

本发明有效地控制了热处理过程中发生的变形。

附图说明

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

图1是本发明的方法工艺流程示意图；

图2是本发明的一实施例中采用的托架结构示意图；

图3是本发明的一实施例中采用的吊架结构示意图；

图4本发明的一实施例中实施喷雾处理的示意图。

具体实施方式

本发明的超超临界汽轮机缸体铸钢件的热处理方法工艺流程如图1 所示，具体操作步骤如下：

1、装炉。结合图4所示，将所述缸体铸钢件按图4所示意的装炉要 求进行，缸体铸钢件4(所述缸体的上缸体或下缸体的铸钢件)的中分面 (中分面为上缸体和下缸体结合的面)向上，使缸体铸钢件4最大厚壁处 在最上部。然后，将所述缸体铸钢件4放置在托架1(托架1的结构参见 图2)上，并使所述缸体铸钢件4与托架1之间的距离大于200毫米，其 间用撑档2(耐火砖或垫铁)支撑并垫实缸体铸钢件4，使得缸体铸钢件 4在热处理炉内加热过程中均匀受热，确保缸体铸钢件4温度均匀；保证 缸体铸钢件4在起吊时的稳定性。

2、在所述缸体铸钢件4的上端和下端的最大壁厚处各安放一根本体 接触式热电偶5，保证升温和保温时缸体铸钢件4温度均匀，测量和记录 缸体铸钢件4温度。