齐会萍,李永堂,贾 璐

(1.金属材料成形理论与技术山西省重点实验室,太原 030024;2.太原科技大学 材料科学与工程学院,太原 030024;3.太原工业学院 机械工程系,太原 030008)

合金钢、不锈钢和难变变形合金等材料制造的大口径厚壁无缝管是核电、火电和石油化工等行业的关键、基础零件。长期以来,我国高性能大口径厚壁管主要依赖进口,生产技术也为发达国家所垄断。随着北方重工的360 MN 立式挤压机、河北宏润重工的500 MN立式挤压机相继投入使用和挤压工艺技术的发展进步,我国大口径厚壁管制造工艺、装备和生产能力得到了大幅度提高。

目前国内外所采用的大口径厚壁无缝管热挤压成形工艺流程是:金属冶炼——钢锭浇注——切料头——钢坯加热——镦粗——冲孔——挤压成形——后续加工,如图1所示。可以看出,该工艺流程长,加热次数多,能源消耗大,材料浪费严重,需要冲孔压力机等配套设备,生产效率低、成本高。

针对这一情况,本课题组提出了一种大口径厚壁管短流程铸挤一体化成形工艺[1-2]。该工艺采用空心铸坯直接挤压成形制造大口径厚壁管,工艺流程如图2 所示。与传统的大口径厚壁管热挤压成形工艺相比,缩短了工艺流程,减少了加热次数,节约了材料和能源,省去了下料、锻坯、冲孔等工序的设备投资和动力消耗,提高了生产效率,降低了制造成本。工生产工艺中金属材料要从“铸态组织”经过挤压工艺变成“锻态组织”,即通过热挤压工艺实现“成形/成性”一体化调控,因此要探讨铸态合金钢在挤压变形过程中的组织演变机理。……