零(ling)件名(ming)稱(cheng)：不銹(xiu)鋼殼體


材質：321不銹鋼


熱(re)處理要求：


  a. 固(gu)溶(rong)化熱處理，Rm≥520N/m㎡;R10.2≥205N/m㎡;A≥35%;Z≥60%;硬度(du)為140~190HB.


   b. 組焊后消除(chu)焊接應力處理。



1. 零件(jian)常見失(shi)效形式及應具備的(de)性(xing)能


 該零件(jian)(jian)是(shi)(shi)重(zhong)要(yao)部(bu)件(jian)(jian)，除正常的(de)性(xing)(xing)能要(yao)求外，還要(yao)求較高的(de)耐腐(fu)蝕性(xing)(xing)，特別是(shi)(shi)耐晶(jing)間腐(fu)蝕性(xing)(xing)能，整(zheng)體部(bu)件(jian)(jian)應具有(you)低(di)的(de)殘余應力。晶(jing)間腐(fu)蝕破壞是(shi)(shi)極危險的(de)，一旦零件(jian)(jian)在運行(xing)中產生晶(jing)間腐(fu)蝕，將給設(she)備帶來致(zhi)命的(de)危害(hai)。較低(di)的(de)殘余應力要(yao)求也(ye)是(shi)(shi)從整(zheng)套(tao)設(she)備的(de)運行(xing)穩定性(xing)(xing)考慮的(de)。



2. 材料選用原則及熱處理方法(fa)選擇


 該零(ling)件要(yao)求(qiu)(qiu)高的(de)耐(nai)腐(fu)蝕(shi)性(xing)(xing)，特別是耐(nai)晶間腐(fu)蝕(shi)性(xing)(xing)能(neng)，而(er)且是組焊(han)結構，材(cai)料(liao)應具有良(liang)好(hao)的(de)焊(han)接性(xing)(xing)能(neng)和焊(han)后(hou)消除應力的(de)可行(xing)性(xing)(xing)。為此，選擇(ze)含穩(wen)定(ding)化元素(su)鈦的(de)奧氏體(ti)不銹鋼1Cr18Ni9Ti是合適的(de)。該材(cai)料(liao)經固溶化處(chu)理(li)和焊(han)后(hou)穩(wen)定(ding)化處(chu)理(li)，不但可保證力學性(xing)(xing)能(neng)要(yao)求(qiu)(qiu)和耐(nai)晶間腐(fu)蝕(shi)要(yao)求(qiu)(qiu)，還(huan)能(neng)徹底消除加工及焊(han)接應力，完全(quan)可以滿足設(she)計(ji)的(de)要(yao)求(qiu)(qiu)。



3. 零件主要加工(gong)(gong)工(gong)(gong)序


 鍛造－粗加(jia)工(gong)－固溶化(hua)處理(li)(li)（A)-性能(neng)檢驗－機橫加(jia)工(gong)－焊(han)接(jie)－消除應力處理(li)(li)（穩(wen)定化(hua)處理(li)(li)）（B)-機械加(jia)工(gong)－清理(li)(li)－檢查。



4. 熱處(chu)理工藝分析及應注意的問題(ti)


  a. 固(gu)溶化(hua)處理


  321不(bu)銹(xiu)鋼是典型的奧氏體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼，零件的固溶化(hua)處理(li)工藝見圖8-29。


圖 29.jpg



  采(cai)用(yong)1020~1050℃加(jia)熱并充(chong)(chong)分(fen)(fen)保(bao)溫(wen)，力(li)求合金元素充(chong)(chong)分(fen)(fen)溶(rong)解(jie)于奧氏(shi)(shi)體中，以保(bao)證材料有足夠的耐腐(fu)蝕(shi)性能(neng)。固(gu)溶(rong)化溫(wen)度低了固(gu)然不(bu)好，但也(ye)不(bu)能(neng)太高(gao)，加(jia)熱溫(wen)度太高(gao)對(dui)于奧氏(shi)(shi)體不(bu)銹鋼(gang)鍛件來說，也(ye)要考慮晶粒長大的問題，因為晶粒粗大對(dui)力(li)學性能(neng)和(he)耐腐(fu)蝕(shi)性能(neng)都將(jiang)產生(sheng)不(bu)利(li)的影響(xiang)，另外，加(jia)熱溫(wen)度太高(gao)，也(ye)可能(neng)在奧氏(shi)(shi)體組織中存在高(gao)溫(wen)鐵素體，這也(ye)是不(bu)利(li)的。


 b. 消除應力處理(li)（穩(wen)定化處理(li)）


  該殼體要求(qiu)高的(de)(de)耐晶間腐(fu)蝕性能和(he)低的(de)(de)殘留應(ying)力，采用加工(gong)和(he)焊接后的(de)(de)穩定化處(chu)理是最佳的(de)(de)工(gong)藝方(fang)法(fa)，其綜合作(zuo)用是其他工(gong)藝方(fang)法(fa)不能取代的(de)(de)。


  首先，該殼(ke)體加工和焊接后，已不允(yun)許再進行固(gu)溶化處(chu)理（主要考慮變形(xing)問題），采用(yong)穩定化處(chu)理，完(wan)全(quan)可以使殼(ke)體（包(bao)括焊縫和熱影響(xiang)區(qu)）的耐腐蝕(shi)性(xing)能達(da)到(dao)最佳狀(zhuang)態。


圖 30.jpg


  其(qi)次，殼體(ti)(ti)加工量較大，又經過焊接，殼體(ti)(ti)中存在(zai)加工應力(li)(li)和焊接應力(li)(li)是必然的，采(cai)用(yong)穩定化處理，完(wan)全可(ke)以(yi)消除這(zhe)些應力(li)(li)，保(bao)證殼體(ti)(ti)的殘(can)余(yu)應力(li)(li)為最低。具(ju)體(ti)(ti)的工藝見圖8-30。