[发明专利]一种超高压汽轮机用合金环锻件及其制造方法

权利要求书

1.一种超高压汽轮机用合金环锻件，其特征在于，所述合金环锻件，按质量百分数计，其化学成份包括：碳≤0.015％，氮0.1～0.3％，锰0.6～0.9％，铬10～15％，镍0.3～0.6％，硅0.2～0.6％，铜0.1～0.2％，铝0.4～0.6％，钽0.8～2.3％，铌1.1～1.4％，铪1.5～3.2％，钴0.1～0.3％，钨1～3％，钼0.7～1％，钛0.01～0.04％，锡≤0.04％，碲0.3～0.6％，镥0.002～0.003％，钪0.001～0.002％，余量为铁和不可去除的杂质。

2.如权利要求1所述的超高压汽轮机用合金环锻件，其特征在于，所述锻件为2Cr11MoVNbN锻件，所述锻件尺寸为Φ1317mm×Φ647mm×123mm。

3.一种超高压汽轮机用合金环锻件的制造方法，其特征在于，所述制造方法包括如下工艺步骤：

(1)、下料，钢锭为电渣圆锭，其尺寸为Φ600×680mm；

(2)、加热，控制入炉温度小于600℃，并预热2小时；以≤150℃/h升温速度加热至830～850℃，保持温度3小时；以≤150℃/h升温速度加热至1150～1180℃，保持温度5小时；冷却；

(3)、锻造，坯料出炉后控制温度在1100℃以下；

镦拔制坯，采用三镦二拔，以锻透内部组织，包括：

s1、坯料镦粗至420mm；

s2、坯料倒棱滚圆后拔长至600mm；

s3、坯料墩粗至420mm；

s4、坯料倒棱滚圆后拔长至600mm；

s5、坯料墩粗至200mm；

s6、滚圆整形冲孔；

制坯完成后转移到碾环机进行碾制成型，然后进行锻后退火：以≤150℃/h升温速度加热至420～460℃，保持温度2h，以≤150℃/h升温速度加热至750～800℃，保持温度8h，炉冷到550℃空冷；预备热处理：不完全退火，以≤150℃/h升温速度加热至890～940℃，保持温度8h，炉冷到550℃空冷；

(4)、机加工，按图纸规定的尺寸对环件进行车削加工，包括粗车和精车；

(5)、调质热处理

a、用激光热处理机发出的激光束对碾制成型环件的表面进行扫描式照射；

b、对激光扫描照射后的环件以≤150℃/h升温速度加热至850～1060℃，保持温度进行一次回火16h，空冷；

c、再以≤150℃/h升温速度加热至620～640℃，保持温度进行二次回火16h，空冷；

(6)、去应力退火：以≤150℃/h升温速度加热至580～620℃，保持温度8h，炉冷到450℃空冷。

4.如权利要求3所述的超高压汽轮机用合金环锻件的制造方法，其特征在于，所述步骤(3)中，镦拔制坯过程中，一旦坯料温度低于1050℃，需回炉保温1～2小时。

5.如权利要求3所述的超高压汽轮机用合金环锻件的制造方法，其特征在于，所述步骤(5)a中，对环件表面进行扫描式照射的激光束扫描速度为3～8mm/s，正离焦量为15mm，搭接率20-50％；采用的激光功率1200瓦；激光使工件表面达到RRA中回归温度。

6.如权利要求3所述的超高压汽轮机用合金环锻件的制造方法，其特征在于，对所述步骤(6)去应力退火处理后的环件再进行力学性能测试，测试指标包括：屈服强度、抗拉强度、延伸率、恰贝冲击功、冲击。

7.如权利要求6所述的超高压汽轮机用合金环锻件的制造方法，其特征在于，对通过力学性能测试后的锻件再进行超声波探伤，超声波探伤按EN10308质量等级3的规定进行。