[发明专利]一种制氢装置用超高压厚壁四通成形工艺

说明书

本发明公开了一种制氢装置用超高压厚壁四通成形工艺，包括以下步骤：开孔、一次加热；一次拔制：选择直径为所需拔制支口内径Dni三分之一倍的顶模进行拔制，将主管在拔制压紧装置中进行固定，同时将顶模及液压缸一放置在主管内，并将顶模中心与开孔中心进行校准对齐，随后对支口进行拔制，液压缸一带动顶模向外顶出的进程应不大于10mm/min，直至支口完全顶出成形，成形过程中采用火焰辅助加热，并使用红外线测温仪进行温度监控，温度低于1100℃时，停止拔制；一次冷却、二次加热、二次拔制、二次冷却、最终加热、最终拔制、最终冷却、热处理。本发明减少了产品制造成本，解决了传统工艺生产四通成形难等问题。

技术领域

本发明涉及一种四通成形工艺，具体涉及一种制氢装置用超高压厚壁四通成形工艺。

背景技术

制氢装置用UNS N08811超高压厚壁四通，由于该种产品的材质比较特殊，为高镍基合金，同时由于产品过厚，因此才用传统压制的工艺方法难以成形，如进行强行压制，成形后会造成产品的出现大量表面裂纹，且强行压制会破坏产品的晶间组织和力学性能，从而使其无法满足产品在实际工况下的使用要求，同时由于壁厚原因，压制工艺引出的支口过渡半径过大，造成四通强度计算无法通过，因此目前主要采取的工艺为铸造或锻造方式进行生产，该工艺虽能解决传统工艺中出现的大量表面裂纹，但由于采用锻铸造方式成形，对原材料的利用率大大减少，同时由于国内锻铸造水平有限，因此锻铸造成形后，产品内壁容易出现夹渣、气孔等内在缺陷，且锻铸造产品晶间组织和力学性能不如采用钢管成形后的产品好，因此采用锻铸造方式成形的同时也给产品埋下了很多潜在隐患，缩短产品的使用寿命。

发明内容

本发明的目的在于提供一种制氢装置用超高压厚壁四通成形工艺，其减少了产品制造成本，解决了传统工艺生产四通成形难、成形后造成产品外在质量和内在质量潜在隐患较多、晶间组织和力学性能无法恢复、降低产品使用寿命等问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种制氢装置用超高压厚壁四通成形工艺，包括以下步骤：

(1)开孔：开孔直径d根据四通拔制支口的内径Dni和拔制高度h进行计算，开孔后对开孔边缘的毛刺进行打磨干净，并圆滑过渡；

(2)一次加热：对拔口区域进行加热，加热采用电阻带方式预热，温度预热至1100℃后，拔制过程中进行辅助加热，确保拔制成形温度不低于1100℃，加热区域为以开孔中心为辐射的圆形区域；

(3)一次拔制：选择直径为所需拔制支口内径Dni三分之一倍的顶模进行拔制，将主管在拔制压紧装置中进行固定，同时将顶模及液压缸一放置在主管内，并将顶模中心与开孔中心进行校准对齐，随后对支口进行拔制，液压缸一带动顶模向外顶出的进程应不大于10mm/min，直至支口完全顶出成形，成形过程中采用火焰辅助加热，并使用红外线测温仪进行温度监控，温度低于1100℃时，停止拔制；

(4)一次冷却：一次拔制成形后，对成形区域继续进行辅助加热，保证温度不低于1100℃，保持时间不少于1.5min/mm，然后采用集中喷水装置，对加热区域进行快速冷却，直至产品完全冷却至常温；

(5)一次冷却之后，进行二次加热、二次拔制、二次冷却、最终加热、最终拔制、最终冷却，其中，二次加热、最终加热的方法与一次加热方法相同，二次加热的加热区域还包含一次拔制成形的支口延伸高度区域，最终加热的加热区域还包含二次拔制成形的支口延伸高度区域，二次拔制选择直径为所需拔制支口内径Dni三分之二倍的顶模进行拔制，最终拔制择直径为所需拔制支口内径Dni的顶模进行拔制，二次拔制、最终拔制的方法与一次拔制方法相同，二次冷却、最终冷却的方法与一次冷却方法相同；

(6)热处理：四通拔制成形后，采用固溶退火处理，热处理温度为1100℃±10℃，保温时间为1.5min/mm，保温时间满足后快速放入流动水中进行冷却。

优选地，所述步骤(1)中，计算公式为d＝(Dni-2h)*0.5。