[发明专利]高压锅炉、锅炉、换热器用不锈钢无缝钢管的制造工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种合金钢无缝钢管，尤其是涉及一种高压锅炉和换热器用不锈钢无缝钢管的制造工艺。

背景技术

根据全面建设小康社会的经济发展目标，2020年全国装机容量将达到9.5亿千瓦，其中火电装机容量仍然占70％以上。即今后岁月将投产3.5亿千瓦左右的火电机组。火电建设将主要发展高效率、低污染的超临界(SC)和超超临界(USC)机组。建设上述机组的主要关键技术是锅炉蒸汽压力及温度等参数提高后所须采用的锅炉用新型耐热钢管。随着蒸汽压力和蒸汽温度的提高，电厂的热效率提高，供电煤耗降低，因而需要更多的能承受此蒸汽压力和蒸汽温度的高压锅炉管。高压锅炉和换热器用不锈钢无缝钢管要求有高的高温蠕变断裂强度和高的抗高温蒸汽腐蚀能力，高压锅炉和换热器用不锈钢无缝钢管又要求有足够的韧性、可加工性和焊接性。

高压锅炉和换热器用不锈钢无缝钢管含有较高的铬含量，该钢在高温下被氧化，在它们表面形成一层薄的氧化膜，它非常致密而且稳定，从而防止了氧的深透扩散和钢表面的继续氧化。高压锅炉和换热器用不锈钢无缝钢管含有较高含量的铬和镍，铬和镍原子尺寸与铁原子尺寸有差异，高含量的铬和镍使晶格发生畸变，组织得到强化，并有较高的再结晶温度，使钢有较高的高温强度。

高压锅炉和换热器用不锈钢无缝钢管一般为奥氏体不锈钢，所谓奥氏体组织是指钢中铁原子和碳原子之间的排列方式；奥氏体组织是面心立方结构，在一个立方体中，铁原子占据立方体的8个角，(铁原子数量为8×1/8＝1个)，碳原子占据立方体六个面的中心(碳原子数量为1/2×6＝3个)；铁素体组织是体心立方结构，铁原子占据立方体的8个角(铁原子数量为8×1/8＝1个)，碳原子占据立方体的正中心(1个碳原子)。具有体心立方的铁素体金属晶体中，有68％的体积被原子所占据；具有面心立方的奥氏体金属晶体中，有74％的体积被原子所占据。原子个数之比，在奥氏体中为碳原子∶铁原子＝3∶1；而在铁素体中为碳原子∶铁原子＝1∶1。高温下铁原子晶格尺寸较大，可以固溶较多的碳原子，所以，一般奥氏体不锈钢和碳素钢在高温下均为奥氏体组织；随着温度的降低，铁原子晶格尺寸缩小，碳原子从铁原子晶格中析出，故碳素钢在室温下为铁素体组织；而奥氏体不锈钢中由于含有较多的镍，在高温和低温下均为奥氏体组织。碳素钢从高温冷却时，碳化物从铁晶格中析出，慢冷使碳化物析出呈弥散分布，钢的韧性较好；奥氏体不锈钢从高温快速冷却时，碳固溶在奥氏体基体内，获得均匀的单相组织，使钢的韧性较好，此为固溶操作，奥氏体不锈钢通过固溶获得较好的韧性。

发明内容

本发明的目的，在于提供一种高压锅炉和换热器用不锈钢无缝钢管的制造工艺，以使制得的无缝钢管具有高的高温蠕变断裂强度和高的抗高温蒸汽腐蚀能力，以及足够的韧性、可加工性和焊接性。

本发明的目的是这样实现的：一种高压锅炉和换热器用不锈钢无缝钢管的制造工艺，包括以下两个方面：

a、奥氏体不锈钢钢坯的冶炼：

对于TP304钢种，控制碳含量在0.055％-0.075％；

对于TP304H钢种，控制碳含量在0.075％-0.095％；

对于TP321钢种，控制碳含量在0.055％-0.075％，控制钛含量在0.35％-0.50％；

对于TP321H钢种，控制碳含量在0.075％-0.095％，控制钛含量在0.45％-0.60％；

对于TP347钢种，控制碳含量在0.055％-0.075％，控制铌含量在0.60％-0.80％；

对于TP347H钢种，控制碳含量在0.075％-0.095％，控制铌含量在0.80％-1.00％；

对于0Cr18Ni9钢种，控制碳含量在0.050％-0.065％；

对于1Cr18Ni9钢种，控制碳含量在0.075％-0.095％；

以上碳含量、钛含量和铌含量的百分比均为质量百分比；

b、无缝钢管的制造

以上述奥氏体不锈钢钢坯为原料，通过热穿孔、润滑烘干、冷拔和冷轧、热处理和酸洗工序制造成无缝钢管；

在热穿孔工序中，热穿孔温度对于TP304钢种控制在1140-1150℃，对于TP304H钢种控制在1150-1160℃，对于TP321钢种控制在1150-1160℃，对于TP321H钢种控制在1150-1160℃，对于TP347钢种控制1100-1120℃，对于TP347H钢种控制1100-1120℃，对于0Cr18Ni9钢种控制在1140-1150℃，对于1Cr18Ni9钢种控制在1150-1160℃；