一种奥氏体不锈钢冷弯加工方法
【专利摘要】本发明提供了一种奥氏体不锈钢冷弯加工方法，所述方法包括如下步骤：（1）测量奥氏体不锈钢管的公称外半径r，并按照如下公式计算变形量：变形量（%）=100r/R，其中R为管子中心线的公称弯曲半径；（2）当变形量大于所确定的临界变形量时，对奥氏体不锈钢管进行固溶处理，所述固溶处理为在温度大于等于1093℃下进行固溶处理。本方法方法可以达到奥氏体不锈钢管既安全使用，又节约制造成本的目的。
【专利说明】一种奥氏体不锈钢冷弯加工方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及金属加工领域，具体的说，涉及一种奥氏体不锈钢冷弯加工方法。
【背景技术】
[0002]奥氏体不锈钢管广泛应用于电站锅炉高温过热器、高温再热器等关键部件，其在制造完成后，需要依据设计要求加工成所需弯曲半径的弯管。但是由于种种原因，各大制造厂所加工的弯管质量参差不齐，安装投运后出现过较多泄漏事故。因此，确定一个既安全又经济的弯管工艺方法显得尤为重要。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种奥氏体不锈钢冷弯加工方法。本方法首先冷弯到设定不同变形量对应的弯曲半径，而后通过各种试验数据来确定冷弯后的热处理需求，进而达到奥氏体不锈钢管既安全使用，又节约制造成本的目的。
[0004]为达上述目的，本发明提供了一种奥氏体不锈钢冷弯加工方法，所述方法包括如下步骤:
[0005](I)测量奥氏体不锈钢管的公称外半径r，并按照如下公式计算变形量:
[0006]变形量(％) =100r/R，其中R为管子中心线的公称弯曲半径；
[0007](2)当变形量大于所确定的临界变形量时，对奥氏体不锈钢管进行固溶处理，所述固溶处理为在温度大于等于1093 °C下进行固溶处理。
[0008]根据本发明所述的奥氏体不锈钢冷弯加工方法，其中优选步骤(2)所述固溶处理为在温度为1155°C下进行固溶处理。
[0009]根据本发明所述的奥氏体不锈钢冷弯加工方法，其中优选步骤(2)所述固溶处理为处理1.5h。
[0010]根据本发明所述的方法，步骤(I)中所述临界变形量为15%。
[0011]本发明还考察了多种弯曲程度的弯管的固溶处理方法:
[0012]其中，本发明在确定是否需要进行固溶处理时，按照如下方法进行计算:
[0013](I)测量奥氏体不锈钢管的公称外半径r，按照如下公式分别计算小于临界变形量、等于临界变形量和大于临界变形量所对应的弯曲半径，且每个相邻弯曲半径之间分别取5个间隔为IOmm的数值；按照所得到数值采用弯管机对奥氏体不锈钢管进行冷弯得到弯管: 临界变形量(％)=100r/R
[0014](2)对每组弯管横截面周圈取样进行布氏硬度实验、光学显微镜和扫面电镜下进行金相组织分析、以及进行室温拉伸实验和冲击实验；
[0015](3)根据步骤(2)的实验结果确定弯管是否需要进行固溶处理。
[0016]根据本发明所述的方法，步骤(I)中所述临界变形量为15%。
[0017]根据本发明所述的方法，步骤(2)中所述取样为在直管段取一个环形试块，在弯管与直管交界部位分别各取一个环形试块，以及在弯管中间部位取一个环形试块。[0018]其中进一步优选试块高度要大于将要做的布氏硬度的压痕直径的8倍。
[0019]根据本发明所述的方法，步骤(2)中所述取样为在每个环形试块中分别在内弧侧和外弧侧分别均匀取三个点。
[0020]在将上述样品进行检测后，与经过本发明的方法处理后的弯管进行比较，发现上述样品均有所改善，具体可参见实施例。
[0021]综上所述，本发明提供了一种奥氏体不锈钢冷弯加工方法。本发明的方法具有如下优点:
[0022]本方法首先冷弯到设定不同变形量对应的弯曲半径，而后通过各种试验数据来确定冷弯后的热处理需求，进而达到奥氏体不锈钢管既安全使用，又节约制造成本的目的。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]图1为实施例1泄漏位置示意图；其中I为有裂纹痕迹的第四根、2为呲爆的第五根、3为泄漏的第六根；
[0024]图2为第I屏三根泄漏管形貌；
[0025]图3为第I屏第6根泄漏管形貌；
[0026]图4为第I屏第5根泄漏管形貌；
[0027]图5为第I屏第4根泄漏管形貌；
[0028]图6为第I屏第6根泄漏管内壁形貌；
[0029]图7为第14屏两根泄漏管形貌；
[0030]图8为硬度试验取样及试验位置示意；
[0031]图9为内弧沿晶裂纹形貌；
[0032]图10为内弧裂纹附近金相组织；
[0033]图11为外弧金相组织；
[0034]图12为外弧金相组织放大形貌。
【具体实施方式】
[0035]以下通过具体实施例详细说明本发明的实施过程和产生的有益效果，旨在帮助阅读者更好地理解本发明的实质和特点，不作为对本案可实施范围的限定。
[0036]实施例1
[0037]2012年I月16日，内蒙古上都发电有限责任公司(以下简称:上都发电公司)6#炉高温过热器泄漏，该机组于次日停运，进入内部检查时发现:标高62米(8楼下二层)高温过热器入口侧左数第I屏共3根下弯管出现裂纹，其中从内往外数第4根弯弧内弧侧出现裂纹，第5根弯弧背弧侧被呲塌，第6根弯弧内弧侧出现裂纹，初步确定第6根弯头为首爆管(泄漏位置如图1所示)。
[0038]6#炉于I月30日点火启动，2月10日再次发生爆管停机。经检查为高温过热器入口侧左数第14屏第4根下弯管内弧侧出现环向裂纹。两次泄漏的弯管材质均为SA213-TP347H,规格 φ51 x 11。
[0039]泄漏管路宏观形貌:
[0040]第一次泄漏弯管的宏观形貌如图2至图6所示。可见，第I屏的4、5、6根弯管较新，外表面无结焦和氧化皮。第6根管子内弧侧有两条环向裂纹，位于弯管下部，呈对称分布，裂纹长度约为1/2圆周，两条裂纹中间有一处呲塌的痕迹；第5根弯管内弧侧发现一则水溃，水溃面积较大，占下弯管内弧1/2的面积，仔细观察，在水溃内圈边缘隐约可见一条微小裂纹，长约1/4圆周，背弧侧有一处呲塌痕迹，该部位吹损较大，管壁减薄严重；第4根弯管内弧侧也发现有一条长1/4圆周的裂纹。剖开第6根管子观察内壁，发现裂纹在内弧侧由外向内扩展，内壁光滑无氧化皮和直道等原始缺陷。
[0041]第二次泄漏弯管的宏观形貌如图7所示。上都发电公司送来两根弯管，分别为高过入口左数第14屏第4、5根，其中第4根为泄漏管。电厂方面已将泄漏管沿裂纹环向锯断，送检电科院。
[0042]化学成分:
[0043]对第I屏三根弯管和第14屏两根弯管进行化学成分分析，分析结果如表1所示(%)o由表可见，管子的化学元素成分符合ASME SA-213-2010标准(以下简称:标准)的要求。
[0044]表1、化学成分对比
[0045]
【权利要求】
1.一种奥氏体不锈钢冷弯加工方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤: (1)测量奥氏体不锈钢管的公称外半径r，并按照如下公式计算变形量: 变形量(％) =100r/R，其中R为管子中心线的公称弯曲半径； (2)当变形量大于所确定的临界变形量时，对奥氏体不锈钢管进行固溶处理，所述固溶处理为在温度大于等于1093 °C下进行固溶处理。
2.根据权利要求1所述的奥氏体不锈钢冷弯加工方法，其特征在于，步骤(2)所述固溶处理为在温度为1155°C下进行固溶处理。
3.根据权利要求1或2所述的奥氏体不锈钢冷弯加工方法，其特征在于，步骤(2)所述固溶处理为处理1.5h。
4.根据权利要求1或2所述的奥氏体不锈钢冷弯加工方法，其特征在于，步骤(I)中所述临界变形量为15%。
【文档编号】C21D8/10GK103551812SQ201310556239
【公开日】2014年2月5日 申请日期:2013年11月11日 优先权日:2013年11月11日
【发明者】李思萌 申请人:国家电网公司, 华北电力科学研究院有限责任公司