[发明专利]一种变形高温合金热穿孔生产荒管的工艺

说明书

本发明公开了一种变形高温合金热穿孔生产荒管的工艺，包括外以下步骤：步骤1、采用AOD冶炼将N06625合金模注成锭，再通过熔渣电阻热进行重熔精炼，得到精炼成锭的合金块；步骤2、将精炼成锭的合金块热锻加工成圆管坯；步骤3、通过2辊锥形斜轧穿孔机和斜底式加热炉对圆管坯热穿孔；步骤4、穿孔后进行水淬冷变形，得到荒管成品。本发明可以提高穿孔性能，生产出质量合格的荒管，而且生成加工简单、效率高，能够批量生产。

技术领域

本发明涉及钢管锻造技术领域，特别涉及一种变形高温合金热穿孔生产荒管的工艺。

背景技术

N06625合金是以钼、铌为主要强化元素的固溶强化型镍基变形高温合金，是一种含有大量铬(20～23wt％)、钼(8～10wt％)，并以铌(3.15～4.15wt％)为主要添加元素的镍基奥氏体变形合金。由于这种超合金具有力学性能、加工性能和耐蚀性能的特殊配合，获得了广泛应用；它具有优良的耐腐蚀和抗氧化性能，从低温到980℃均具有良好的拉伸性能和疲劳性能，并且耐盐雾气氛下的应力腐蚀。因此，该合金无缝管材可广泛用于制造航天发动机零部件、宇航结构部件和化工设备。但是由于钼、铌高质量分数存在，与基体原子的半径相差很大，因此具有较大的高温强化效应，又由于热变形过程中的热应力-应变效应，给热轧穿孔生产荒管带来了质量稳定性的偏差，使穿孔性能下降，特别是荒管极易出现裂纹或破碎。

多年来，N06625合金在管材制造中所用的荒管主要通过两个途径取得：一是将圆棒在径向截面中心位置沿轴向方向进行镗孔，即中心“掏空”形成中心孔洞的无缝管做荒管使用；二是将圆棒进行一定的加工后进行热挤压成型生产荒管。

第一种方式，规格很窄，外径在≤90mm之内，内孔在≤38mm以下。由于内孔越大，造成的金属损耗就越大，成材率极低；又因为壁厚较厚，使冷加工道次增加，成本及交期都受到很大的影响。除非特别需要并有一定的利润的情况下，才可选择。

第二种方式，对合金的热加工质量肯定有一定的保证，是较理想的热加工方法。同样，因为热挤压工艺比较复杂，需要两次加热和二次加工，成本较穿孔要高出80％；特别是对圆棒料的要求也非常严格，前期坯料准备的金属损失加后续“压余”，两项金属损失就在30～38％之间，成材率不足70％。更重要的是，像N06625这类高镍高钼的变形高温合金外径大于200mm以上的，一次性需求能大于20吨的很少，大多几吨、甚至几支，这样给批量生产优势显著的热挤压造成了一定的难度。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种变形高温合金热穿孔生产荒管的工艺。本发明可以提高穿孔性能，生产出质量合格的荒管，而且生成加工简单、效率高，能够批量生产。

本发明的技术方案：一种变形高温合金热穿孔生产荒管的工艺，包括外以下步骤：

步骤1、采用AOD冶炼将N06625合金模注成锭，再通过熔渣电阻热进行重熔精炼，得到精炼成锭的合金块；

步骤2、将精炼成锭的合金块热锻加工成圆管坯；

步骤3、通过2辊锥形斜轧穿孔机和斜底式加热炉对圆管坯热穿孔；

步骤4、穿孔后进行水淬冷变形，得到荒管成品。

上述的变形高温合金热穿孔生产荒管的工艺，步骤3中，圆管坯热穿孔加工时，N06625合金的热加工变形量在40％-70％之间。

前述的变形高温合金热穿孔生产荒管的工艺，步骤3中，圆管坯热穿孔加工时，温度控制为1100～1140℃之间，加热速度应在2～2.5℃/min。

前述的变形高温合金热穿孔生产荒管的工艺，步骤3中，采用斜底连续式加热炉，第一炉门温度为1145℃，第四炉门温度为1115℃，第九炉门温度为1065℃；所述圆管坯从第九炉门至第四炉门的行进时间为40分钟，从第四炉门至第一炉门的行进时间为70分钟，圆管坯在第一炉门保温时间40分钟。