[发明专利]一种高压锅炉用镍基合金管生产工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种合金管生产工艺，尤其涉及一种高压锅炉用镍基合金管生产工艺。

背景技术

高压锅炉用合金管特别是超超临界高压锅炉用合金管材要求材料具有很高的高温强度、抗蠕变断裂及耐蚀性能。镍基合金作为一种理想的高温合金材料近年来得到了广泛的研究。由于镍基合金具有较高的热变形抗力和较差的热塑性，因此镍基合金管的生产具有较高的难度。

对现有技术文献的检索发现，中国发明专利[申请号:200410100466.5]公开了一种锻造棒热穿孔+冷加工(冷轧或冷拔)工艺加工Incone1690合金管材，由于镍基合金具有较高的热变形抗力，因此用热穿孔对镍基合金加工的难度大而且废品率高，管坯的质量难以保证，该专利主要用于热变形抗力较小的镍基合金（如Incone1690合金）管材的加工。中国发明专利[申请号:02144977.5〕公开了一种棒材+机加工+冷旋压+冷轧工艺生产高温合金管材的方法。该工艺需要先将棒材加工成旋压坯料即用机加工的方法打孔，这种工艺材料利用率低，造成生产成本大幅提高。中国发明专利[申请号:201010538426.0]公开了一种锻造棒热挤压+强力冷旋压减薄加工大口径镍基合金管材。该工艺热挤压设备和强力冷旋压设备造价较高，不适用于一般中小企业。中国发明专利[申请号:201010538461.6]公开了一种离心铸造+热挤压+冷轧或冷拔的方法加工小口径薄壁镍基合金管的方法，该工艺同样也存在热挤压设备和强力冷旋压设备造价较高，不适用于一般中小企业的问题。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术存在的缺陷，提供一种生产成本低，设备投资少的高压锅炉用镍基合金管生产工艺。

实现本发明目的的技术方案是：一种高压锅炉用镍基合金管生产工艺；其特征在于：所述镍基合金管制备方法包括如下步骤：

（1）采用卧式离心铸造机铸造镍基合金管坯，所述管坯的外径为20～300mm，壁厚为3～50mm；

（2）将管坯锯断至所需长度，并对管坯内外壁进行酸洗处理；酸洗处理后用清水冲洗，干燥待用；

（3）将步骤（2）中酸洗处理后的管坯进行第一道冷轧，冷轧变形量为20～35%；

（4）将步骤（3）所得的管材进行中间退火，所述中间退火温度为1070～1200℃；

（5）将步骤（4）所得的管材进行第二道冷轧，所述第二道冷轧变形量20～35%；

（6）将步骤（5）所得的管材进行成品热处理，所述成品热处理包括固溶处理、中间热处理和两次时效处理；

（7）将步骤（6）所得的成品管材依次进行理化检验、矫直、精整、涡流探伤、管体检验、超声波探伤后进行喷标打包入库。

上述技术方案，所步骤（1）中离心铸造浇注速度为20～30kg/s；开始浇注时至15s内逐渐增加离心铸造机型筒转速，直至浇注完毕；浇注结束后，以与加速时同样的规律降低型筒转速，直至管坯铸件完全凝固。

上述技术方案，所述步骤（2）中酸洗所用溶液为HF+HNO₃，所述HF质量分数为10%-15%，HNO₃质量分数为30%-50%。

上述技术方案，所述步骤（4）中的中间退火温度为1150℃。

上述技术方案，所述步骤（6）中所述固溶处理温度为1150～1250℃，固溶处理时间为1～2h，固溶处理后水雾冷却；中间处理温度为980～1080℃，时间为3～5h，空冷；一次时效处理温度为843℃，一次时效处理时间为24h，空冷；二次时效处理温度为760℃，二次时效处理时间为16h，空冷。

上述技术方案，所述步骤（7）中的成品镍基合金管的外径10～114mm，壁厚为2～20mm。

上述技术方案，所述镍基合金为Inconel617合金，成分为铬（Cr）：20～25%，铜（Cu）：0.2～0.7%，碳（C）:0.01～0.2%，钼（Mo）：8.0～10.0%，钴（Co）：10～15%，铝（Al）：0.5～1.5%，钛（Ti）：0.2～0.6%，硼（B）：0.01～0.02%，钨（W）：0.01～0.3%，钽（Ta）：0.01～0.3%，钕（Nd）和/或钇（Y）：0.02～0.6%，余量为镍（Ni）及其它不可避免的微量杂质元素。

采用上述技术方案后，本发明具有以下积极的效果：