[发明专利]高压锅炉用无缝不锈钢管的生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种高压锅炉用无缝不锈钢管的生产方法。

背景技术

TP347H(1Cr19Ni11Nb)属于高碳含铌Cr-Ni奥氏体不锈钢，由于含稳定化元素Nb，其耐晶间腐蚀和耐多硫酸晶间应力腐蚀性能良好，在酸、碱、盐等腐蚀介质中其耐蚀行与含Ti的18-8奥氏体不锈钢相近，因此广泛用于锅炉、发电、石油、化工、合成纤维、食品、造纸等工业。由于Nb较Ti不易烧损，此钢种又可用作焊接铬镍奥氏体不锈钢的焊芯。该钢种比316系具有更高的高温强度和更好抗高温氧化性能，所以又常作为热强钢使用。

TP347H不锈钢材在高压锅炉、高压换热器及受压高温管道等场合有着广泛的应用。但现有的TP 347H不锈钢材的晶粒度级数较低(GS.N04～5)，由此降低了TP347H不锈钢材在高温环境中的耐腐蚀性和耐蒸汽氧化性，同时降低了抗高温蠕变应力的特有性能，成品在上述应用领域中，因受高温高压的环境影响，制件的管部内壁将会有不同程度的氧化剥离，耐蒸汽氧化性和抗高温蠕变应力将减退，随着管壁的氧化剥离程度的加剧，不仅使制件受压抗蠕变性能下降，且氧化层往往随蒸汽压力气力的流动使其逐渐积滤于制件管部的折弯处，使管道堵塞并引发设备故障。另外，其氧化脱落层同样会随蒸汽气体的流动，将其带进汽轮机内部机件，引发生产安全事故，从而导致较大经济损失。

现有的不锈钢无缝钢管的生产工艺较多，例如：

中国专利文献CN101220443A公开了一种舰用不锈钢无缝钢管的生产工艺，具有如下生产步骤：a.圆钢准备；b.加热；c.热轧穿孔；d.切头；e.酸洗；f.修磨；g.润滑；h.冷轧加工；i.脱脂；j.固溶热处理；k.矫直；l.切管；m.酸洗；n.成品检验。

中国专利文献CN100395479A公开了一种不锈钢无缝钢管的加工工艺，具有如下工艺流程：圆钢准备、圆钢加热、热轧穿孔、切头、酸洗、修磨、润滑、冷轧、脱脂、固溶热处理、矫直、切管、白化、包装入库。

中国专利文献CN1237213A公开了一种超细晶粒钢管及其制造方法，其方法为：将C、Si、Mn和Al限定在适宜的范围内、必要时添加Cu、Ni、Cr和/或Mo或者Nb、Ti、V和/或B等的、铁素体平均晶粒直径di(μm)的原料钢管加热至Ac3相变点温度以下，在400-Ac3相变点的温度范围内进行平均轧制温度θm(℃)、合计缩径率Tred(％)的减径轧制，并且di、θm和Tred的关系满足规定的关系式，从而可以制成具有超细晶粒的钢管。

中国专利文献CN1039621A公开了一种用于低碳低合金钢钢材(包括钢棒、丝、管、带等)进行连续的或整体的双相区淬火热处理，以得到有铁素体和马氏体双相组织的细晶粒双相钢钢材。

上述现有技术的不足之处在于：无法提高TP 347H不锈钢材的晶粒度，也无法提高其抗蠕变应力。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种结构简单、适于批量气压试验的高压锅炉用无缝不锈钢管的生产方法。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种高压锅炉用无缝不锈钢管的生产方法，其特点是包括如下生产步骤：

将型号为TP347H的无缝不锈钢荒管先后经荒管平头、酸洗、抛光、第一次固溶热处理、矫直、冷轧、脱脂、第二次固溶热处理、冷拔、高温蠕变应力调质、矫直、切管和酸洗；

其中，所述高温蠕变应力调质的步骤中，无缝不锈钢管先后经过四组调质装置，经过各组调质装置时的温度和线速度如下：

经过第一组调质装置时的淬火温度为1050℃-1080℃，时间为20-30分钟；回火温度为680℃-740℃，时间为40-60分钟，调质线速度为0.4米/分钟；

经过第二组调质装置时的淬火温度为1180℃-1190℃，时间为20-30分钟；回火温度为720℃-820℃，时间为40-60分钟，调质线速度为0.5米/分钟；

经过第三组调质装置时的淬火温度为950℃-1000℃，时间为20-30分钟；回火温度为600℃-680℃，时间为40-60分钟，调质线速度为1.0米/分钟；

经过第四组调质装置时的淬火温度为1160℃-1180℃，时间为20-30分钟；回火温度为700℃-800℃，时间为40-60分钟，调质线速度为1.1米/分钟。

进一步，所述无缝不锈钢荒管中所含碳元素的重量比为0.06％-0.10％

进一步，所述第一次和第二次固溶热处理的条件相同，其处理温度为1050℃～1100℃，速度为0.5米/分。