[发明专利]承压设备封头用SA387Gr22CL2钢板的生产方法、模拟热成型方法

说明书

本发明涉及承压设备封头用SA387Gr22CL2钢板的生产方法、模拟热成型方法，其中生产方法主要包括加热、轧制、退火，钢板以退火态交货，交货态钢板表面硬度≤210HB，钢板试样经过模拟热成型+淬火+回火热处理+模拟焊后热处理后，组织得到调质，最终性能满足屈服强度400‑500MPa，抗拉强度550‑670MPa，‑30℃冲击吸收能量≥150J，表面硬度≤200HB，综合力学性能符合最终封头要求。本申请采用热轧+退火工艺生产SA387Gr22CL2钢板，该交货态的钢板硬度较低，有利于封头的加工和成型，降低了因硬度高导致钢板在热成型过程中出现裂纹或断裂的风险，同时也简化了钢板的生产工艺，节省了能耗。

技术领域

本发明涉及SA387Gr22CL2钢板的生产方法、模拟热成型方法。

背景技术

用于制造临氢环境下承压设备封头用SA387Gr22CL2钢板的综合力学性能要求较高，既要具备高强度、高韧性、良好的高温蠕变和高温持久性能以适应高温、高压工作环境，同时也要具备优异的焊接性能和加工性能以满足制造需求。封头制造厂要求封头用钢板以正火+回火或淬火+回火供货，加工时首先将钢板加热到奥氏体化温度以上保温一定时间，然后进行冲压成型，成型后钢板的原始性能已被破坏，需重新进行恢复性能热处理。所以，封头成型前的钢板原始性能并不是使用性能，因此只要满足加工要求即可。其最终使用性能取决于封头厂的恢复性能热处理工艺，而不是取决于钢厂供货时钢板的性能。

公告号为CN 108315539 A的专利文献公开了“一种热成型性优良的容器封头用特宽特厚钢板的生产方法”采用正火水冷+回火工艺生产容器封头用特宽特厚钢板，钢板性能满足使用要求，但是正火水冷加回火工序造成钢板的生产成本较高、周期较长。公告号为CN108754340 A的专利文献公开了“用于制造压力容器封头的Q345R钢板及其生产方法”要求钢板进行两次正火和回火热处理，而在封头实际制造过程中，一次热成型的加热过程就将钢板原始性能全部破坏掉了，故对钢板做两次正火和回火热处理的意义不大，而且成本高，同时对钢厂和封头制造厂的能耗造成不必要浪费。

发明内容

根据封头的加工特点，若钢厂能保证交货时的封头钢板满足热成型的加工变形要求，并且通过热成型后的热处理能够达到最终力学性能要求，则钢厂可不按正火+回火或淬火+回火进行供货，而采用更合理的退火工艺供货。采用钢板退火工艺，一方面可满足封头热加工要求，另一方面可显著降低封头厂的采购成本和钢厂的生产成本并且能够节约产能，提高生产效率。

本申请的具体技术方案：一种承压设备封头用SA387Gr22CL2钢板的生产方法，主要包括加热、轧制、退火，钢板以退火态交货，具体的：

(1)加热工艺：保温温度1210-1270℃，总加热时间6-9h；

(2)轧制工艺：采用连铸坯进行大变形量轧制，开轧温度1040-1160℃，保证3-5道次单道次压下率≥17％，终轧温度800-850℃，钢板下线后缓冷，缓冷开始温度不低于500℃；

(3)退火工艺：退火保温温度650-700℃，保温时间6-10min/mm，保温结束后随炉冷却。

优选地，步骤(2)中连铸坯的厚度310-440mm，终轧厚度50-100mm。

优选地，步骤(2)中钢板下线进缓冷罩堆垛缓冷。

优选地，步骤(2)中钢板缓冷时间70-80h。

优选地，步骤(3)钢板随炉冷却的冷却速率≤55℃/h。

本申请还要提供一种承压设备封头用SA387Gr22CL2钢板的模拟热成型方法，该模拟热成型方法是针对上述生产方法获得的退火态交货的承压设备封头用SA387Gr22CL2钢板，从钢板上取样，试样进行如下模拟处理：

(1)热成型：保温温度930-960℃，保温时间1.0-1.5min/mm，试样保温结束后出炉空冷；