[发明专利]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

权利要求书

1.一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，其特征在于，所述制造方法依次包括如下工序：合金冶炼、管坯制备、热穿孔、精轧减径、冷却和热处理；其中，

所述合金冶炼工序采用真空熔炼和真空自耗熔炼组合制备合金锭；所述管坯制备工序采用锻造的方法将冶炼得到的真空自耗合金锭锻制成管坯；然后采用热轧方法，应用热轧管机组及其辅助装备，实现热穿孔以及精轧减径；

所述热穿孔工序包括，管坯的机加工通孔和热轧穿孔；

所述管坯的机加工通孔中，在管坯的中心机械加工中心孔，孔径50mm~200mm；

所述热轧穿孔中，将加工中心孔后的管坯加热至1120℃~1200℃ 并保温10~20h，然后采用热轧管机组制管，经热轧穿孔得到荒管；所述热轧穿孔的总变形量为70%～90%；所述热轧穿孔采用降低穿孔机转速来控制荒管温度，穿孔机转速为10~60 rpm；

所述精轧减径工序包括，采用热轧管机组穿孔后，再进行精轧，控制精轧的变形量在10%~20%；开轧温度为≥1120℃，终轧温度≥950℃；

所述冷却工序中，精轧后立即将轧管快速冷却至室温，得到合金管；其中，冷却速度≥80℃/min；

所述热处理步骤中，采用固溶与时效组合方式对合金管进行热处理，得到交货状态的管材；固溶处理的固溶温度为1050℃～1100℃；根据合金管尺寸规格，按≥2min/mm壁厚计算保温时间进行保温；保温后，采用水冷方式快速冷却合金管至室温；

合金管经固溶处理后，立即进行时效处理；时效处理的时效温度为 750℃～850℃，时效时间为5h～15h，冷却方式为空冷；

按质量百分比，所述铁镍基合金无缝管材的化学成分包括：C 0.02%~0.10%、Si≤0.10%、Cr 12.00%~18.00%、Mo 0.50%~1.00%，Co 1.00%~2.00%，Ti 2.00%~2.50%，Al 1.00%~1.60%，W 0.10%~0.80%，B 0.002%~0.008%，Fe 40.00%~45.00%，余量为Ni；

所述铁镍基合金无缝管材的外径范围为51mm~800mm，壁厚为4.5mm~150mm；

所述铁镍基合金无缝管材耐高温性能达到650℃以上，符合650℃及以上超出超超临界发电机组候选材料的要求。

2.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述的制造方法可应用于蒸汽温度650℃及以上先进超超临界机组主蒸汽管道及集箱用大口径无缝合金管的制造。

3.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述合金冶炼包括如下步骤：

步骤1，将原料在真空熔炼炉中冶炼，浇铸成合金锭；

步骤2，将合金锭作为真空自耗熔炼的电极，对该电极进行清理；

步骤3，在真空自耗炉内做自耗熔炼，获得真空自耗合金锭。

4.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述管坯制备工序包括如下步骤：

将真空自耗合金锭在1000～1190℃均匀化高温退火30～50 h，然后将高温退火后的真空自耗合金锭在温度1020～1120℃进行锻制加工，最终锻制成管坯。

5.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述管坯制备工序中，锻造的总变形量70%～90%之间。