[发明专利]一种水电站引水压力管道

说明书

技术领域

本发明属于水利发电领域，尤其是水电站设备，特别是涉及一种水电站引水压力管道。

背景技术

水电站的引水压力管道作为水电工程中抽水蓄能的主要部件，其长期承受着水锤的冲击压力和水电站的水压冲击，因此其耐冲击性要非常的高，目前有很多水电站采用的是600MPa级的钢板制备而成，但是对于800MPa或以上的引水压力管道一般依靠进口，但是对于进口的引水压力管道虽然强度可以满足要求，但是其韧性和焊接性也常常满足不了要求，因此急需研发出一种高强度且具有良好韧性和焊接性能的引水压力管道。

发明内容

本发明的目的在于提出一种水电站引水压力管道。

具体通过如下技术手段实现：

一种水电站引水压力管道，所述引水压力管道材质的化学成分按重量百分比计为：C：0.02~0.06%，Si：0.18~0.22%，Mn：1.2~1.8%，Nb：0.02~0.08%，Ti：0.02~0.06%，Ni：0.2~0.6%，Als：0.05~0.10%，V：0.03~0.08%，Cr：0.5~1.1%，Mo：0.38~0.60%，Cu：0.2~0.5%，B：0.001~0.003%，RE：0.02~0.06%，P<0.02%，S<0.01%，N<0.001%，余量为Fe和不可避免的杂质。

所述引水压力管道的微观结构中回火索氏体+回火马氏体的体积百分比为80~88%，其中在所述引水压力管道的横截面中，从表面至表面以下2mm处，回火索氏体+回火马氏体的面积率是中心处的1.2~1.5倍，且其中表面至表面以下2mm处，回火马氏体的面积率是中心处的1.3~1.6倍；所述中心处为横截面中点线向内外扩展各1mm的面积。

所述RE为混合稀土，按重量百分比计，Ce为18~22%，Pr为20~25%，余量为La和不可避免的杂质。

所述引水压力管道的室温屈服强度为720~780MPa，抗拉强度为880~960MPa，断面伸长率为18~22%，-30℃冲击功为50~60J。

所述引水压力管道在成型后进行如下热处理步骤：

（1）将引水压力管道半成品置入淬火炉中，随炉加热到920~960℃，保温30~60min，然后置入淬火油中急冷至280~300℃后吊出进行喷水冷却至室温。

（2）将淬火之后的半成品置入到深冷箱中冷却到-80~-120℃，保持该温度20~30min后出深冷箱恢复至室温。

（3）将深冷之后的半成品置入到回火炉中，随炉加热至580~680℃，保温20~50min后出炉空冷，得到引水压力管道成品。

本发明的效果在于。

1，通过对引水压力管道的组分含量进行了改进，尤其是Ti含量的合理限定，使得其微观结构中TiC微粒能够弥散分布，从而有效抑制晶粒长大，同时添加了RE，配合使用细化了晶粒，使得其综合性能得到了大幅度改善。

2，通过合理限定其微观结构，使得在不增加昂贵元素的情况下管道表面处的强度得到增强，总体韧性得到改善。

3，通过组分含量合理限定后与特定热处理制度的配合，使得管道强度得到大大增强，尤其是淬火冷却采用两段过程，使得表面处强度得到更加的强化且保证了焊接性能。

具体实施方式

实施例1

一种水电站引水压力管道，所述引水压力管道材质的化学成分按重量百分比计为：C：0.03%，Si：0.20%，Mn：1.6%，Nb：0.06%，Ti：0.05%，Ni：0.2~0.6%，Als（酸溶铝）：0.08%，V：0.05%，Cr：0.9%，Mo：0.52%，Cu：0.3%，B：0.002%，RE：0.03%，P：0.01%，S：0.001%，N：0.0002%，余量为Fe和不可避免的杂质；所述RE中按重量百分比计，Ce为19%，Pr为22%，余量为La和不可避免的杂质。

所述引水压力管道的微观结构中回火索氏体+回火马氏体的体积百分比为80~88%，其中在所述引水压力管道的横截面中，从表面至表面以下2mm处，回火索氏体+回火马氏体的面积率是中心处的1.3倍，且其中表面至表面以下2mm处，回火马氏体的面积率是中心处的1.5倍；所述中心处为横截面中点线向内外扩展各1mm的面积。

所述引水压力管道的室温屈服强度为760MPa，抗拉强度为892MPa，断面伸长率为19%，-30℃冲击功为55J。

实施例2

实施例1所述成分的引水压力管道在成型后进行如下热处理步骤：