吕奎明　刘凯泉　李家驹　张文辉

(天津重型装备工程研究有限公司，天津300457)



∅9 m超大筒节锻件的制造

吕奎明刘凯泉李家驹张文辉

(天津重型装备工程研究有限公司，天津300457)

摘要：通过优化和控制炼钢、锻造、热处理等热加工工艺过程，成功制造了∅9 m超大筒节锻件。锻件水冒口两端和全截面不同取样部位的性能均满足技术条件要求，且各项性能相对较为均匀。

关键词：20MnMoNb；超大筒节锻件；锻造工艺；热处理工艺

大型筒形锻件多应用于压力容器，压力容器的发展趋势是大型化和整体化，设备的大型化使锻件尺寸越来越大，有些锻件尺寸已超过现有压机的锻造能力。

20MnMoNb材料为压力容器用低合金高强钢，现多用于制造换热器、EO(环氧乙烷)反应器和深海试验装置[1-8]。二重制造了深海试验装置蓄压筒，材料为20MnMoNb，其热处理时最大锻件尺寸为∅6 530/5 220 mm×1 860 mm，厚度达到655 mm，取样部位为T/2。

我公司制造了超大筒节锻件，材质为20MnMoNb，其外径达到∅9 040 mm，高度为2 700 mm，重达216 t。技术条件要求锻件两端取样且需焊接热缓冲块，按T×T/4和T×T/2取样进行性能检验(T为锻件实际厚度)。锻件制造难度大，特别是成形和热处理难度较大。筒节锻件具体取样示意图如图1。

1主要技术指标

1.1化学成分

20MnMoNb材料的化学成分见表1。

1.2力学性能

20MnMoNb材料的力学性能要求见表2。

1.3金相

图1　筒节锻件取样示意图Figure 1　Sampling sketch of shell ring forgings

表1　20MnMoNb材料的化学成分(质量分数，%)Table 1　Chemical composition of 20MnMoNb (mass fraction,%)

注：H≤2.0×10-6，O≤30×10-6。

表2　20MnMoNb材料的力学性能要求Table 2　Mechanical property requirements of 20MnMoNb

注：HTMP为性能热处理，PWHT为焊后热处理。

1.3.1晶粒度

晶粒度检验方法按GB/T 6394—2002《金属平均晶粒度测定方法》执行，晶粒度应为5级或5级以上。……