零件(jian)名稱：不銹鋼(gang)殼體(ti)


材質：321不銹鋼


熱(re)處理要求：


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


   b. 組焊后消除(chu)焊接應力處理。



1. 零(ling)件常見失(shi)效形式及應具備的(de)性能(neng)


 該零件是(shi)重要(yao)(yao)部件，除(chu)正常的(de)性能要(yao)(yao)求外，還(huan)要(yao)(yao)求較高的(de)耐(nai)腐(fu)蝕(shi)性，特別是(shi)耐(nai)晶間腐(fu)蝕(shi)性能，整體部件應具有低的(de)殘余應力。晶間腐(fu)蝕(shi)破壞是(shi)極危(wei)險的(de)，一旦零件在運行中產(chan)生晶間腐(fu)蝕(shi)，將(jiang)給設備帶來致命的(de)危(wei)害。較低的(de)殘余應力要(yao)(yao)求也(ye)是(shi)從整套設備的(de)運行穩定性考慮的(de)。



2. 材料選(xuan)用原則及熱處理方法選(xuan)擇


 該零(ling)件要求高(gao)的(de)耐腐(fu)蝕(shi)性(xing)(xing)，特別是耐晶間(jian)腐(fu)蝕(shi)性(xing)(xing)能(neng)，而且是組焊(han)(han)結構，材料應(ying)具有良(liang)好的(de)焊(han)(han)接性(xing)(xing)能(neng)和(he)焊(han)(han)后消除應(ying)力的(de)可(ke)行(xing)性(xing)(xing)。為此，選(xuan)擇(ze)含穩定化元素鈦的(de)奧氏體不銹鋼1Cr18Ni9Ti是合適的(de)。該材料經固溶化處(chu)理(li)和(he)焊(han)(han)后穩定化處(chu)理(li)，不但可(ke)保證力學性(xing)(xing)能(neng)要求和(he)耐晶間(jian)腐(fu)蝕(shi)要求，還(huan)能(neng)徹(che)底消除加工及焊(han)(han)接應(ying)力，完全可(ke)以滿足設計的(de)要求。



3. 零件主(zhu)要(yao)加工工序(xu)


 鍛造－粗加(jia)工－固溶化處理(li)（A)-性能(neng)檢(jian)驗－機橫加(jia)工－焊接－消除應力處理(li)（穩定化處理(li)）（B)-機械加(jia)工－清理(li)－檢(jian)查。



4. 熱處(chu)理工(gong)藝分析及應注(zhu)意的問題(ti)


  a. 固溶(rong)化(hua)處理(li)


  321不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)是典型(xing)的奧氏體不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)，零件的固溶化處(chu)理工藝見(jian)圖8-29。


圖 29.jpg



  采用1020~1050℃加熱并充分保(bao)溫，力(li)求合(he)金(jin)元素(su)充分溶解(jie)于(yu)奧氏(shi)體(ti)中，以保(bao)證材料有足夠的耐腐(fu)蝕性能(neng)(neng)。固溶化溫度低了固然不(bu)好，但也不(bu)能(neng)(neng)太高，加熱溫度太高對于(yu)奧氏(shi)體(ti)不(bu)銹鋼鍛件來說，也要考慮晶(jing)粒(li)長大的問(wen)題，因為晶(jing)粒(li)粗(cu)大對力(li)學(xue)性能(neng)(neng)和(he)耐腐(fu)蝕性能(neng)(neng)都將產生不(bu)利的影響(xiang)，另(ling)外(wai)，加熱溫度太高，也可能(neng)(neng)在(zai)奧氏(shi)體(ti)組織中存(cun)在(zai)高溫鐵素(su)體(ti)，這也是不(bu)利的。


 b. 消(xiao)除應(ying)力處理（穩定化(hua)處理）


  該殼體(ti)要求(qiu)高的(de)耐晶間腐蝕(shi)性能(neng)和低的(de)殘(can)留應力，采用加工和焊接后的(de)穩定(ding)化(hua)處理是(shi)最佳(jia)的(de)工藝方法，其(qi)綜合作用是(shi)其(qi)他(ta)工藝方法不能(neng)取代的(de)。


  首先，該殼體(ti)加工和(he)焊(han)接后，已(yi)不允許再(zai)進行固溶(rong)化(hua)處(chu)理(li)（主要(yao)考(kao)慮變形問題），采用穩(wen)定化(hua)處(chu)理(li)，完全(quan)可以使殼體(ti)（包(bao)括(kuo)焊(han)縫和(he)熱影(ying)響區）的耐腐蝕性能達到最佳(jia)狀態(tai)。


圖 30.jpg


  其次，殼體加工(gong)量(liang)較大，又經過焊(han)接(jie)，殼體中存在加工(gong)應力和焊(han)接(jie)應力是(shi)必然的(de)，采用穩定化處(chu)理，完全可(ke)以消除這些應力，保(bao)證殼體的(de)殘余應力為最低(di)。具體的(de)工(gong)藝見圖(tu)8-30。