[发明专利]一种2.25Cr1Mo0.25V钢大型筒体锻件锻轧结合制造方法

说明书

一种2.25Cr1Mo0.25V钢大型筒体锻件锻轧结合制造方法，具体包括以下步骤：第一步，2.25Cr1Mo0.25V钢冶炼与铸锭：工艺流程：电炉→精炼炉→真空浇注，得到钢锭；第二步，2.25Cr1Mo0.25V钢大型筒体锻件锻轧结合成形工艺流程：气割下料→镦粗→冲孔→芯棒拔长→马杠扩孔→筒节轧机按照轧制规程轧制；第三步，2.25Cr1Mo0.25V钢大型筒体锻件控制冷却工艺规程，包括在线喷淬工艺规程曲线和回火工艺规程曲线；第四步，测试与检查。该方法采用锻轧结合，缩短流程，提高效率，在线喷淬和回火，提升产品质量，是一种2.25Cr1Mo0.25V钢大型筒体锻件的先进制造方法。

技术领域

本发明涉及一种大型筒体锻件制造方法，具体涉及一种2.25Cr1Mo0.25V钢大型筒体锻件锻轧结合的制造方法，属于大型筒体锻件制造技术领域。

背景技术

石油石化工业是为国民经济各行业提供燃料和重要原材料的行业，是经济发展的基础，是能源行业的重中之重。加氢反应器作为石油炼化的主反应装置，是现代石油炼化设备的关键部件，其主要功能是将原油在高温高压下加氢，使原油在催化剂作用下转变成轻油；加氢反应器主要由球封头、筒体、接管段、内构件、裙座等部件组成，其中筒体为锻焊或整体锻造结构，内壁堆焊低碳不锈钢，是反应器承受温度和压力的主体部分，应具有较高抗拉强度、断裂韧性和耐腐蚀性、耐氢蚀性等，因此，其锻件质量的高低对反应器的使用寿命和安全性起到了至关重要的作用，其制造工艺质量水平决定着石化行业的进步与发展，其装备能力又决定着石化行业在国际上的地位。石油化工企业为追求最佳经济规模，装置的规模趋于大型化，从而给大型筒体锻件制造的水平和方式带来挑战。大型筒体锻件一般是指在高温高压环境下工作的大直径厚壁的筒形锻件，其成形制造技术是集材料、冶炼、锻造、焊接、热处理和检测为一体的综合技术，产品质量直接影响到重大技术装备的运行可靠性 。

另外，石化生产条件比较苛刻，多在高温、高压、易燃、易爆、易腐蚀、有毒的条件下运行，对设备的要求非常高。承受温度的加氢反应器，设计温度达到450 ℃，设计压力达到20 MPa，是炼油设备中质量要求最高、制造最为复杂、制造工序最长的设备。由于是在高温、高压、氢和硫化氢腐蚀的条件下工作，材料一般选择CrMo 系列钢，后又向其中加入V 成分，构成CrMoV 系列钢，比原有CrMo 系列钢提高了淬透性和强度等级，具有更高的抗高温蠕变性能，更好的抗氢侵蚀、氢脆和氢致裂纹的能力，美国ASME 标准中， 大型压力容器用钢采用SA336 F22V 系列钢种，国内牌号2.25Cr1Mo0.25V，国际上20世纪90年代才将此钢种用于石化工业，而我国对此钢种的研究和应用比国际上落后约10年左右。

受限于理论和实验数据的不够系统和完整，目前国内大型筒体锻件的加工制造流程的综合水平一直偏低。生产线装备及技术的发展速度受到限制，新品开发缺乏理论指导，相关的配套技术也发展滞后。目前采用的制造流程如下：炼钢、铸锭→锻造→锻后热处理（正火、回火）→粗加工（探伤）→淬火、回火→标识、取样检验→精加工→检查出厂。例如，公开号CN101161406A的中国专利（公开日：2008.04.16）公开了一种煤制油加氢反应器厚壁筒节钢锻件的制造方法，该方法即是典型的传统自由锻制造方法。存在以下技术缺陷：1）自由锻过程制造流程长，且没有采用更为先进的锻造工艺，例如三点砧子扩孔来防止出现椭圆。2）传统制造方法，存在多火次加工、多次热处理工序，反复的复杂工艺流程造成生产制造周期长，能耗高，成本高。因此大型筒体锻件传统加工流程的主要问题是批量小，成本高，产品质量也不是很稳定。锻造和热处理都存在多火次，多炉次这样反复的复杂工艺流程。为了面对这些挑战和机遇，达到优化产品质量、降低生产成本的目的，企业的加工制造流程对市场的快速响应能力应尽快提高。因此，对大型筒体锻件加工制造流程进行优化是十分必要的，缩短流程，缩短生产制造周期，实现节能降耗，节约成本；同时，提高生产效率、实现产品自动化生产，开发节能、节材、绿色制造的成形与改性技术。