零件名稱(cheng)：不(bu)銹鋼殼體


材質：321不銹鋼


熱處理要(yao)求(qiu)：


  a. 固溶化(hua)熱(re)處理，Rm≥520N/m㎡;R10.2≥205N/m㎡;A≥35%;Z≥60%;硬(ying)度為140~190HB.


   b. 組焊后消除焊接應力(li)處理。



1. 零件(jian)常見(jian)失效形(xing)式及應具備的性能


 該零(ling)件(jian)是(shi)重要部件(jian)，除正常的(de)(de)性能要求外，還要求較高(gao)的(de)(de)耐腐(fu)蝕性，特別是(shi)耐晶間(jian)腐(fu)蝕性能，整(zheng)體部件(jian)應(ying)具有低(di)的(de)(de)殘(can)余應(ying)力。晶間(jian)腐(fu)蝕破(po)壞是(shi)極危險的(de)(de)，一旦零(ling)件(jian)在運行中產生(sheng)晶間(jian)腐(fu)蝕，將給設備帶來致命(ming)的(de)(de)危害。較低(di)的(de)(de)殘(can)余應(ying)力要求也是(shi)從整(zheng)套設備的(de)(de)運行穩定性考慮的(de)(de)。



2. 材料選(xuan)用原則及熱處理方法選(xuan)擇(ze)


 該零件要(yao)求高(gao)的(de)(de)耐腐蝕性，特別(bie)是(shi)(shi)耐晶間(jian)腐蝕性能(neng)，而且是(shi)(shi)組焊(han)結構，材(cai)料(liao)(liao)應(ying)具有良好的(de)(de)焊(han)接性能(neng)和焊(han)后消除(chu)應(ying)力的(de)(de)可行(xing)性。為此，選擇含(han)穩(wen)定化(hua)元素鈦的(de)(de)奧氏(shi)體不(bu)銹鋼1Cr18Ni9Ti是(shi)(shi)合適的(de)(de)。該材(cai)料(liao)(liao)經固(gu)溶化(hua)處理(li)和焊(han)后穩(wen)定化(hua)處理(li)，不(bu)但可保證力學(xue)性能(neng)要(yao)求和耐晶間(jian)腐蝕要(yao)求，還能(neng)徹底(di)消除(chu)加工及焊(han)接應(ying)力，完全可以滿足設計的(de)(de)要(yao)求。



3. 零件主要加(jia)工(gong)工(gong)序(xu)


 鍛造－粗加工(gong)－固溶化處(chu)(chu)理(li)(li)（A)-性能檢驗－機橫加工(gong)－焊接－消除應力處(chu)(chu)理(li)(li)（穩定化處(chu)(chu)理(li)(li)）（B)-機械(xie)加工(gong)－清理(li)(li)－檢查。



4. 熱(re)處理工藝分析及應注意的問題


  a. 固溶化處理


  321不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼是典型(xing)的奧氏體不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼，零件的固溶化(hua)處(chu)理工藝見(jian)圖8-29。


圖 29.jpg



  采用1020~1050℃加熱并充(chong)分(fen)保溫(wen)，力求合金元素充(chong)分(fen)溶解于奧(ao)氏體中，以(yi)保證材料(liao)有足(zu)夠的(de)耐腐蝕性能。固溶化溫(wen)度低了固然(ran)不(bu)好，但也不(bu)能太高，加熱溫(wen)度太高對于奧(ao)氏體不(bu)銹鋼鍛(duan)件(jian)來說，也要考慮晶粒長大的(de)問(wen)題，因(yin)為晶粒粗大對力學性能和(he)耐腐蝕性能都將產生(sheng)不(bu)利(li)(li)的(de)影響，另外，加熱溫(wen)度太高，也可能在(zai)(zai)奧(ao)氏體組織中存在(zai)(zai)高溫(wen)鐵素體，這也是不(bu)利(li)(li)的(de)。


 b. 消除應(ying)力(li)處(chu)理（穩(wen)定化處(chu)理）


  該殼體(ti)要求高(gao)的耐晶(jing)間腐蝕性能和低(di)的殘留應(ying)力，采用加工和焊接后的穩(wen)定化處理是最佳的工藝方(fang)法(fa)，其綜合作用是其他工藝方(fang)法(fa)不能取代(dai)的。


  首先，該殼體(ti)加(jia)工和焊接(jie)后，已不允許再進行固(gu)溶化處理(li)（主要(yao)考(kao)慮(lv)變形問題(ti)），采用穩定(ding)化處理(li)，完全可以(yi)使(shi)殼體(ti)（包括焊縫和熱影(ying)響區）的耐腐蝕性(xing)能(neng)達到最佳狀(zhuang)態(tai)。


圖 30.jpg


  其次，殼體(ti)加工量較大，又經過焊接，殼體(ti)中存(cun)在(zai)加工應力(li)和(he)焊接應力(li)是必然的(de)(de)，采用(yong)穩定化(hua)處理，完全可以消除這些應力(li)，保證殼體(ti)的(de)(de)殘余應力(li)為最(zui)低。具體(ti)的(de)(de)工藝見(jian)圖8-30。