[发明专利]一种预防奥氏体不锈钢锻件制造过程表面开裂的方法

说明书

本发明涉及一种预防奥氏体不锈钢锻件制造过程表面开裂的工艺，属于钢材加工锻造领域。本发明经过板坯锯切；板坯热处理；板坯铣加工；板坯打磨，清洗；板坯组坯，真空封焊；封焊钢坯加热；封焊钢坯构筑；坯料扒皮处理；锻造开坯，锻造成型；锻件固溶处理；半精加工；超声波检测；取样，理化检测；精加工，包装，发运等十几个步骤，实现了奥氏体不锈钢锻件在制造过程中表面无开裂。且采用更小单元连铸板坯作为基元，生产的连铸板坯具有均质化，致密化、纯净化的特点，提高奥氏体不锈钢锻件的质量。

技术领域

本发明涉及一种预防奥氏体不锈钢锻件制造过程表面开裂的工艺，属于钢材加工锻造领域。

背景技术

奥氏体不锈钢，是指在常温下具有奥氏体组织的不锈钢。钢中含Cr约18%、Ni8%～10%、C约0.1%时，具有稳定的奥氏体组织。奥氏体不锈钢无磁性而且具有高韧性和塑性，但强度较低，不可能通过相变使之强化，仅能通过冷加工进行强化，如加入S，Ca，Se，Te等元素，则具有良好的易切削性。

奥氏体不锈钢锻件广泛应用于核电、化工容器、石油炼化等领域，奥氏体不锈钢材质由于导热系数小，线膨胀系数大、锻造温度区间窄、变形抗力大、裂纹敏感性强等特点在锻造过程中表面极易出现锻造裂纹，奥氏体不锈钢锻造开裂问题一直是重机行业所关注和研究的重大问题之一。传统奥氏体不锈钢锻件的制造采用钢锭作为原材料，其思想为“以大制大”，大钢锭制造大锻件的思路。采用钢锭的锻件表面普遍出现不同程度的裂纹，造成每火次基本都需要清伤，锻件制造周期较长，制造费用较高。

发明内容

本发明目的在于针对上述现有的技术缺陷，提供一种奥氏体不锈钢锻件预防锻造过程中表面开裂的新型制坯工艺，包括板坯锯切、板坯热处理、板坯铣加工、钢坯封焊、钢坯构筑、坯料扒皮、锻造开坯等工艺环节。通过特殊的工艺措施保证奥氏体不锈钢锻件在制造过程中表面无开裂现象。

本发明的技术方案如下，包括如下步骤：

（1）板坯锯切，便于后续热处理吊装；

（2）板坯热处理，使内部组织均质化、消除内应力，降低坯料开裂风险；

（3）板坯铣加工，去除表面的氧化层和皮下缺陷；

（4）板坯打磨、清洗，打磨提高表面粗糙度，减少板坯之间夹气问题，清洗去除表面油污等杂质；

（5）板坯组坯、真空封焊，封装钢坯四周，防止加热过程中空气进入板坯之间氧化表面；

（6）封焊钢坯加热，提高坯料的塑性；

（7）封焊钢坯构筑，通过特殊工艺，使界面融合成为一个整体坯料；

（8）坯料扒皮处理，去除坯料表面容易开裂机体；

（9）锻造开坯、锻造成型；

（10）锻件固溶处理；

（11）半精加工；

（12）超声波检测；

（13）取样、理化检测；

（14）精加工；

（15）包装、发运。

本发明的有益效果在于：

a、实现大尺寸金属器件的均质化制造。采用多块体积更小的金属坯作为构筑基元，由于凝固速度快，因此其成分均匀性远远好于传统整体铸造的大型金属坯，在此基础上构筑而成的大尺寸金属器件不存在显著的宏观偏析；

b、实现大尺寸金属器件的致密化制造。采用多块体积更小的金属坯作为构筑基元，由于凝固速度快，几乎可以实现同时凝固，因此坯料内部集中的缩孔疏松少。焊合界面经变形、保温和多向锻造后，致密性高于传统整体钢锭制成的锻件；

c、实现大尺寸金属器件的纯净化制造。采用多块体积更小的金属坯作为构筑基元，由于制备成本、难度低，因此可采用各种灵活的精炼方法实现基元的纯净化，在此基础上构筑而成的大尺寸金属器件纯净度高于传统整体铸坯制成的锻件。