Características do processo de produção de tubos de aço sem costura P91

1. Dimensionamento on-line de laminação a quente

Tubos de aço P91 com especificações de Φ406,4 mm × 40,49 mm são produzidos usando o processo de obturação de furo passante, aquecimento da peça bruta, perfuração a quente, nivelamento e dimensionamento a quente online.
Devido à baixa condutividade térmica do aço 9Cr, a fim de garantir o aquecimento uniforme da peça bruta do tubo, a peça bruta do tubo é perfurada e pré-aquecida abaixo de 650 graus. Quando o tubo em branco é mantido a 650 graus por pelo menos 240 minutos, então ele é aquecido em um forno de aquecimento anular para evitar estresse térmico excessivo causado por aquecimento desigual e causando defeitos de trincas centrais.
Durante o processo de aquecimento do tubo vazio, para evitar a geração de ferrita delta de alta temperatura, a temperatura de aquecimento do tubo vazio deve ser controlada dentro de uma faixa razoável. Através de um grande número de experimentos, descobriu-se que quando a temperatura de aquecimento está acima de 1 240 grau, o teor de ferrita δ na estrutura metalográfica do tubo de aço P91 aumenta acentuadamente. Portanto, a temperatura de perfuração do tubo de aço laminado a quente P91 deve ser controlada abaixo de 1 240 grau, tanto quanto possível. O tubo de aço sem costura P91 com especificação de φ406,4 mm × 40,49 mm usa um tubo redondo fundido contínuo de φ450 mm. Quando no forno de aquecimento anular, sua temperatura de isolamento é controlada em (1 210 ± 20) graus.
Depois que o tarugo de tubo redondo P91 é aquecido pelo forno anular, ele entra na máquina de perfuração de laminação cruzada de dois rolos para perfuração. Como a resistência ao rolamento de P91 é relativamente grande, a fim de evitar a sobrecarga de corrente da máquina perfuradora, a velocidade do rolo deve ser reduzida adequadamente e a quantidade apropriada de pressão para frente da cabeça superior deve ser ajustada. , para evitar desligamento causado por força excessiva ao morder. Ao ajustar o tamanho do tubo capilar após a perfuração e do tubo áspero após o nivelamento e acabamento da laminação, a taxa de laminação da perfuração é aumentada e a taxa de laminação do nivelamento e laminação de acabamento e o dimensionamento é reduzido, de modo que ocorre mais deformação na faixa de temperatura mais alta, baixa resistência e alta plasticidade, evitando assim efetivamente a ocorrência de defeitos de laminação. A especificação do tubo capilar após a perfuração é Φ440 mm×45 mm e sua taxa de rolamento é 2,85; a especificação do tubo bruto após o nivelamento e a laminação de acabamento é de Φ445 mm × 43,5 mm e a taxa de laminação é de 1,02; o dimensionamento final e a formação da especificação do produto acabado: Φ406,4 mm × 40,49 mm, a taxa de laminação é de 1,18 e a taxa de laminação total do tubo em branco ao tubo de aço acabado é de 3,4.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Processo de tratamento térmico
O processo de tratamento térmico do tubo de aço sem costura P91 é normalizado + revenido, e a estrutura após o tratamento térmico é toda estrutura de martensita de ripa temperada. O tratamento térmico é um processo fundamental que confere propriedades finais ao produto, e seus principais fatores de influência são a temperatura do tratamento térmico e a taxa de resfriamento. De acordo com os requisitos de tratamento térmico da norma de produto P91 ASME SA-335/SA-335M "Tubo nominal de liga ferrítica sem costura para alta temperatura", e o aço contém elementos de carboneto fortes, como Cr, Mo , Nb, V, etc., tempo suficiente de preservação do calor É a primeira escolha para garantir a total dissolução e homogeneização dos carbonetos, sendo também uma condição importante para o desempenho uniforme dos tubos de aço acabados P91. Portanto, a temperatura de tratamento térmico de normalização selecionada de P91 é (1 050 ± 10) grau após consideração abrangente. É usado após normalização e austenitização. O vento forte e a névoa de água esfriam rapidamente. Um termômetro infravermelho é usado para medir a temperatura da parede interna do tubo de aço em diferentes tempos de resfriamento. A taxa média de resfriamento acima de 500 graus atinge 14,25 graus/min. A taxa de resfriamento de normalização mais rápida garante que o tubo de aço P91 tenha uma estrutura única de martensita e uma estrutura melhor. estabilidade. Após a normalização, o tubo de aço é totalmente resfriado à temperatura ambiente e depois temperado. A temperatura de revenido é controlada em (770±10) graus e mantida por 120 minutos. Após ser liberado do forno, é disperso no leito de resfriamento para resfriamento ao ar. O prolongamento adequado do tempo de retenção permite que os carbonetos se dispersem e precipitem totalmente para obter melhores efeitos de fortalecimento da precipitação.
O tratamento térmico do tubo de aço acabado adota um forno de tratamento térmico tipo carrinho de gás natural. O forno de tratamento térmico realiza teste de uniformidade de temperatura do forno (TUS) e teste de precisão de temperatura do forno (SAT) de acordo com o padrão de material de aviação AMS 2750E para medição de alta temperatura. A uniformidade do forno de tratamento térmico de normalização atinge o forno de nível 4. ±10 graus, a uniformidade de temperatura do forno de tratamento térmico de têmpera atinge ±8 graus para o forno de nível 5. A boa uniformidade da temperatura do forno garante a uniformidade do desempenho geral do tubo de aço e a uniformidade e estabilidade da estrutura.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Tratamento térmico pós-soldagem simulado
Considerando que ao mesmo tempo que garantem as propriedades mecânicas do tubo de aço no estado de entrega, as propriedades mecânicas do tubo de aço após o tratamento térmico após a soldagem também devem ser garantidas. Para tanto, foram retiradas amostras da cabeça, meio e cauda do tubo de aço avaliado para simular a temperatura do tratamento de soldagem, e o tratamento térmico pós-soldagem simulado foi realizado separadamente no forno de teste. Aqui, a temperatura simulada de retenção do tratamento térmico pós-soldagem é controlada em (760±10) graus e o tempo de retenção é de 12 horas. Quando a temperatura excede 400 graus, a taxa de aquecimento e resfriamento não deve exceder (220/S) × 25 graus/h. O tratamento térmico pós-soldagem simulado utiliza um forno elétrico de laboratório com uniformidade de temperatura do forno de ±5 graus.