P91 シームレス鋼管の製造プロセスの特徴

1. 熱間圧延オンラインサイジング

Φ406.4 mm × 40.49 mm仕様のP91鋼管は、貫通穴ブランキング、ブランクの加熱、熱穿孔、レベリング、オンライン熱間サイジングのプロセスを使用して製造されます。
9Cr 鋼は熱伝導率が低いため、チューブブランクを確実に均一に加熱するために、チューブブランクに穴を開け、650 度以下で予熱します。 チューブブランクを 650 度で 240 分以上保持した場合。その後、不均一な加熱によって引き起こされる過度の熱応力と中央亀裂欠陥の原因を避けるために、環状加熱炉で加熱されます。
管ブランクの加熱プロセス中、高温デルタフェライトの生成を回避するために、管ブランクの加熱温度を妥当な範囲内に制御する必要があります。 多くの実験を通じて、加熱温度が1 240度を超えると、P91鋼管の金属組織中のδフェライトの含有量が急激に増加することがわかりました。 したがって、P91熱間圧延鋼管の穿孔温度は可能な限り1 240度以下に制御する必要があります。 φ406.4mm×40.49mm仕様のP91継目無鋼管はφ450mm連続鋳造丸管素材を使用しています。 環状加熱炉内では、その断熱温度は (1 210 ± 20) 度に制御されます。
P91 丸管ビレットは環状炉で加熱された後、穿孔のために 2 ローラー クロスローリング穿孔機に入ります。 P91 の転がり抵抗は比較的大きいため、穿孔機の現在の過負荷を回避するには、ローラー速度を適切に低下させ、トップヘッドの前方への適切な押し込み量を調整する必要があります。 穿孔後の毛細管とレベリング・仕上げ圧延後の粗管のサイズを調整することで、穿孔の圧延率を高め、レベリング・仕上げ圧延の圧延率を高めます。サイジングが減少するため、より高い低強度および高塑性温度範囲でより多くの変形が発生し、それによって転がり欠陥の発生が効果的に回避されます。 穿孔後のキャピラリチューブの仕様はΦ440mm×45mm、圧延比2.85である。 レベリングおよび圧延仕上げ後の素管の仕様はΦ４４５ｍｍ×４３．５ｍｍ、圧延比は１．０２である。 最終的なサイジングと成形の完成品仕様：Φ406.4 mm×40.49 mm、圧延比は 1.18、管ブランクから完成鋼管までの合計圧延比は 3.4 です。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. 熱処理工程
P91継目無鋼管の熱処理工程は焼ならし+焼戻しであり、熱処理後の組織は全焼戻しラスマルテンサイト組織となります。 熱処理は製品に最終特性を与える重要なプロセスであり、その主な影響要因は熱処理温度と冷却速度です。 P91 製品規格 ASME SA-335/SA-335M「高温用シームレスフェライト系合金公称パイプ」の熱処理要件に従っており、鋼には Cr、Mo などの強力な炭化物元素が含まれています、Nb、V など、十分な保温時間。これは炭化物の完全な溶解と均質化を保証するための第一の選択肢であり、P91 完成鋼管の均一な性能にとって重要な条件でもあります。 したがって、P91 の焼きならし熱処理温度は総合的に考慮して (1 050 ± 10) 度を選択しました。 焼きならし、オーステナイト化して使用します。 強い風や水ミストはすぐに冷えます。 赤外線温度計を使用して、さまざまな冷却時間における鋼管の内壁の温度を測定します。 500度を超える平均冷却速度は14.25度/分に達します。 正規化冷却速度が速いため、P91 鋼管は単一マルテンサイト構造となり、より優れた構造になります。 安定性。 焼きならし後の鋼管は室温まで十分に冷却し、焼き戻しを行います。 焼き戻し温度は(770±10)度に制御され、120分間保持されます。 炉から出た後、空冷用の冷却床上に分散させます。 保持時間を適切に延長することで炭化物が十分に分散・析出し、より優れた析出強化効果が得られます。
完成鋼管の熱処理には天然ガストロリー式熱処理炉を採用しています。 熱処理炉では、航空材料規格AMS 2750E高温測定に準拠した炉内温度均一性試験（TUS）および炉内温度精度試験（SAT）を実施しています。 焼きならし熱処理炉の均一性はレベル4炉に達します。 焼戻し熱処理炉の温度均一性はレベル5炉で±10度、±8度に達します。 良好な炉内温度の均一性により、鋼管の全体的な性能の均一性、および構造の均一性と安定性が確保されます。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. 溶接後の熱処理のシミュレーション
出荷状態における鋼管の機械的性質を確保することを考慮すると、溶接後の熱処理後の鋼管の機械的性質も保証する必要がある。 このため、評価対象鋼管の頭部、中間部、尾部から溶接処理温度を模擬するサンプルを採取し、別途試験炉内で模擬溶接後熱処理を実施した。 ここでは、模擬溶接後の熱処理保持温度は (760±10) 度に制御され、保持時間は 12 時間です。 温度が 400 度を超える場合、加熱および冷却速度は (220/S) × 25 度/h を超えてはなりません。 模擬溶接後の熱処理では、炉内温度均一性が ±5 度の実験用電気炉を使用します。