不锈复合钢板的加热和成形.pdf

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锻压技术1993年第1期
冲压
23-26不锈复合钢板的加热和成形
金州重型机器厂朱军朱日照
74306
摘要本文从复合钢板的特点及其高温性能出发,论述如何选择热成形用复台
板。为保证热成形后的质量,需要做哪些必要的试验和测试、以便确定切实可行的热成
形工艺规范。
关键词不钢层板加热成形
复
随着石油、化工、制药与核工业的发展,过长的炉内保温时间都对复合钢板不利,容易
设备中采用耐腐使不锈钢的越来越多。由予整在热成形时引起贴合面脱层、降低基层的机械
体不锈钢的设备价格昂贵,因此对于大型厚壁性能和复层的耐腐蚀性能。尤其是在敵化温度
容器.可根据设备使用介质和操作条件,选用(例如500-750℃)长时间停留,将降低不锈
相适应的复合钢板
钢复合层的抗晶隙蚀性能。国本某企业对
月前,国产复合钢板的品种和规格不多、复合层不锈钢在敏化温度范围所作的腐蚀试验
制造工艺较复杂,价格偏高,因此,当设备容结果如图1所示。如长时间加热、将造成严重
器壁厚较薄时,还是选用整体不锈钢板较为经腐蚀现象
济合理
SUS304
SUS316
不銹复合钢板的加热
和热成形特性
般的复合钢板都是由兩种不同材?复合
而成的、如热和热成形时、必须考两种材料
o?SUS30L
SLS3161
的不同特点。
由于物理机械性能的不同,例如导热性和
如热时间(h)
线膨胀系数的不同、塑性变形时会形成内应力
○-轻腐⊙-强腐蚀
的不同区带、板坯加热和热成形时就可能出现
曲.波纹和脱层,或产生双金属热效应,影
前苏联化机硏究院对20KX18HI2M2T
响成形后零件的几何形状
复合钢板进行过高温试验,得出不同试验温度
基层与复层之间贴合的过渡区,因性质的时复合钢板的抗剪切强度τ和抗拉强度的变
急剧改变,热成形时常造成局部的塑性降低
化情况(见图2)。图3则表明将钢板试样加
过渡层抗剪切强度不足,以致于出现裂缝和脱热到1100℃的加热次数和保温时间对复合钢
层
板剪切强度的影响,高温.(1100℃)时的加热
过高的加热温度,过多的重复加热次数和次数超过2次,保温时间超过40分钟时、剪
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强度下降很多.
响。一般说来,基层为耐热的铬钼钢类型时,
复层不宜为一般奥氏体(指非稳定型和非超低
80
碳型),因为基层热成形温度和热处理温度往
往与复层的热处理是相互矛盾的,即铬钢需
中温回火处理、而一般奥氏体钢却需高温固溶
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处理、否则就不易保证基层的机械性能和复层
加热温度℃
的抗晶间腐蚀性能。当然,采用冷成形法,则
?
可避免这些矛盾。若容器必须用奥氏体钢复
层,容器冷成形或焊后需进行消除应力处理
时,则复层宜选用稳定型和超低磯型奧氏体不
350
锈钢,以免复层受敏化温度影响而降低耐晶间
腐蚀性能
次数
国产复合钢板一般规定贴合面的剪切强度
时向
r=147N/mm2,对于变形激烈的热成形件
例如封头),有时要求复合板的剪切强度c
345次收
196N/m2、以免在高温激烈变形时发生脱
0时间《分)
层、皱折等现象
试验和检测
、成形方法与村料的选择
复合铜板应有钢厂提供的质量保证书。为
由于复合钢板具有以上特性,一般说来,了确保复合钢板热成形的质量,必要时、可有
当本厂设备能力足够时,宜尽量采用冷成形法选择地进行如下试验和检测:
制作、如卷制筒体和拉延封头、也可采用冷旋
(1)检査表面质量,不允许有裂纹、折
压成形封头,或是采用分瓣压制,然后组焊成叠、结疤、分层和气泡;复层不允许过酸洗
封头,
不得有粢度大于0.3mm的划伤,斑疤,否则
对于厚壁复合钢板所制封头和小直径筒需进行补焊或修磨,但应保证所允许的最小厚
体,则普遍采用热成形法,只要选择适宜的热度;基层应符合相应标准规定。
成形的复合钢板材和掌握好热成形及随后的热
2)测量基层和复层的厚度,以免超厚过
处理工艺、是能够保证热成形件质量的
多而使成形件(封头)减薄量过大或压裂模
复合钢板可根据需要,用各种不同材质的具。另外,还需测定板宽,以考怠是否需要接
钢板作为基层和复层,较为常用的基层有碳钢板。
例如Q23520g)、低合金钢(例如
(3)复层和基层分别作化学成份分析。
16MnR)和合金钢(例如15CrMo)。常用的
(4)一般只作基层机械性能分析,其值不
复层有奥氏体型不锈钢(例如1Cr18Ni9i.得低于相应标准的规定。
OCr18Ni11Ti、00Cr17Ni14Mo2)和马氏体型
5)分别做复层受拉和受压的弯曲试验
不锈钢(例如:0Cr13、1Cr13)。
(即内外弯曲试验),计算其脱层面积和脱层
选用复合钢板时,必须考虑热成形对基率,并做复层与基层贴合面剪切试验。
层、复层和贴合面的影响,以及相互制约的影
(6)按要求进行复层晶间腐蚀倾向试验.