本发明属于热轧卷轧制方法,具体地涉及一种轧制耐蚀高温合金的热轧卷材轧制方法。
背景技术:
1、蒸汽发生器是高温气冷堆核电系统中最关键的设备之一,其作用是将核反应堆的热量转换成接近600℃的水蒸气,推动汽轮发电机组产生电能。
2、蒸汽发生器的核心材料是n06625高温合金,它是一种耐腐蚀、抗氧化的镍铬钼铌合金,在1093℃以下具有出色的强度和韧性。n06625材料易于冷加工,但热加工难度高,关键轧制难点在于加工温度窗口小,变形抗力大,在1100℃条件下峰值为σe=350mpa,980℃以下几乎无法进行热加工,受材料温度敏感性强、加工区间窄的特点限制,n06625卷材热加工阶段,单轧程轧制力需达4500t~5000t,同时需保证材料的终轧温度不低于980℃。
3、目前国内的热轧主要为连轧机组,连轧机组有着占地面积大、辊道运输时间长的特点,轧线长度普遍在400m左右,粗轧精轧距离一般为60m以上,中间运输辊道区域虽有保温罩,但保温效果较弱。另一方面连轧机粗轧精轧分体设计,粗轧多为可逆轧机,其辊径较粗难以轧薄,因此负责为精轧进行开坯,精轧一般为5~8机架,均为不可逆轧机,轧件一次性通过轧机,连轧机的单机架轧制力普遍设计在4000t以内,即便在调整轧制工艺的前提下,仍然无法满足n06625合金的轧制要求。
技术实现思路
1、本发明就是针对上述问题,弥补现有技术的不足,提供一种轧制耐蚀高温合金的热轧卷材轧制方法;本发明可实现终轧温度不低于980℃的稳定轧制,解决无法稳定加工no6625高温合金热轧卷的问题。
2、为实现上述目的,本发明采用如下技术方案。
3、本发明提供一种轧制耐蚀高温合金的热轧卷材轧制方法,其特征在于,所述方法包括如下步骤:
4、1)板坯制备:板坯表面为铣面状态,铣刀接刀棱不大于1mm,板坯表面不允许存在裂纹缺陷,缺陷点修磨采用千叶轮修磨,板坯表面无修磨烧伤、修磨方向平行于轧制方向,深宽比不小于1:20,板坯为规则矩形,不允许存在未切净的舌型头,板坯厚度同板差不大于1mm,宽度同板差不大于3mm,长边和短边鼓肚不大于2mm,楔形不大于3mm;
5、2)板坯开坯加热:板坯规格为155 mm x1100~2700mm,使用步进式燃气加热炉加热,温度选用1150℃-1200℃,加热200 min -240min;
6、3)开坯热轧:使用1780mm炉卷轧机,采用3道次平轧的方式进行轧制,道次加功率控制在10%~15%,轧制速度2 m/s ~2.5m/s,初轧温度不低于1050℃,终轧温度不低于950℃;
7、4)修磨:对中间坯进行整面推磨,去除表面氧化皮以及表面裂纹等缺陷;
8、5)中间坯加热:板坯规格105 mm x1100 mm x4080mm,使用步进式燃气加热炉分段式加热,1000℃预热30min,30min内升温到1200-1250℃,再保温180-240min;
9、6)高压水除鳞:采用220bar~330bar水压进行板坯除鳞,剥离表面氧化皮,避免氧化皮压入缺陷产生;
10、7)卷材轧制:板坯规格105mmx1100mmx4080mm,板坯出炉后,在45s之内到达轧机入口,初轧温度不低于1150℃,轧制采用9道次平轧加4道次炉卷的模式进行轧制,轧制总道次13道次,进入卷曲炉厚度22mm,成品输出厚度设定为6.0mm,平轧道次加功率控制为14%~24%,炉卷道次加功率控制在不超过23%,平轧加炉卷轧制整体加工率采用“低-高-低”的抛物线形式布置,最后道次加功率控制在13%~15%之间,平轧轧制速度控制在2.5m/s,炉卷轧制速度控制在3.5 m/s ~5m/s,保证终轧温度不低于980℃,轧辊冷却调整至正常流量的20%,卷曲炉温度设定在1200℃,卷筒温度980℃,带卷进行卷曲炉前,先采用飞剪对母带的头尾进行剪切,设定上下辊辊速差,使带头呈下扣状态;
11、8)成品卷曲:使用卷曲机采用位置控制模式,对卷材进行卷曲,卷曲温度不低于750℃,卷曲张力控制在170 kn ~200kn。
12、进一步地,所述步骤2 中,加热温度选择低于常规加热温度50-100℃,减少能源消耗。
13、进一步地,所述步骤3中,平轧采用小压下、小加功率的方式获得平整的板型,便于后续的表面处理。
14、进一步地,所述步骤6中,板坯应快速通过除鳞装置,经过除鳞后,板坯的表面温降要控制在在50℃之内。
15、进一步地,所述步骤7中,轧辊辊型为凹辊,凹度为半径方向0.75mm,配合工作辊弯辊,实现板材凸度可控。
16、进一步地,所述步骤7中,整个轧制过程中,除进行除鳞外,其他过程全程无水操作,平轧阶段为减少温降,在前3道次,采用大压下的方式进行轧制。
17、进一步地,所述步骤7中,上辊速度大于下辊。
18、进一步地,所述步骤7中,炉卷道次加功率控制在13%~21%。
19、本发明的有益效果。
20、本发明选用炉卷轧机工艺路线,由于其为集粗轧和精轧于一体的单机架轧机,相比双机架轧机,平轧结束后不用再经过运输至精轧阶段,可实现粗轧和精轧的无缝转换,减少辊道运输引起的温降;同时相比连轧机,粗轧和精轧于一体使得单机架可承受的轧制力更大,单轧程轧制力可达5500t,在轧机的入、出口两端,纵置2台可加热的卷曲炉,进行炉卷模式轧制时,会减少带材减薄过程中的温降,因此,在此方法下,通过技术手段,在保证轧制稳定、不伤害设备的情况下,通过调控道次加工率、控制轧制节奏等方式,维持整个轧制过程在工艺窗口内进行,实现材料的轧制成功。
21、并且凭借着单机架运输距离短、同时具备卷曲炉补温特点,通过合理匹配卷曲炉温度、优化分布道次加工率,可实现终轧温度不低于980℃的稳定轧制,解决了热加工no6625高温合金时的难题。
1.一种轧制耐蚀高温合金的热轧卷材轧制方法,其特征在于,所述方法包括如下步骤:
2.根据权利要求1所述的一种轧制耐蚀高温合金的热轧卷材轧制方法,其特征在于,所述步骤2 中,加热温度选择低于常规加热温度50-100℃,减少能源消耗。
3.根据权利要求2所述的一种轧制耐蚀高温合金的热轧卷材轧制方法,其特征在于,所述步骤3中,平轧采用小压下、小加功率的方式获得平整的板型,便于后续的表面处理。
4.根据权利要求1所述的一种轧制耐蚀高温合金的热轧卷材轧制方法,其特征在于,所述步骤6中,板坯应快速通过除鳞装置,经过除鳞后,板坯的表面温降要控制在在50℃之内。
5.根据权利要求4所述的一种轧制耐蚀高温合金的热轧卷材轧制方法,其特征在于,所述步骤7中,轧辊辊型为凹辊,凹度为半径方向0.75mm,配合工作辊弯辊,实现板材凸度可控。
6.根据权利要求1所述的一种轧制耐蚀高温合金的热轧卷材轧制方法,其特征在于,所述步骤7中,整个轧制过程中,除进行除鳞外,其他过程全程无水操作,平轧阶段为减少温降,在前3道次,采用大压下的方式进行轧制。
7.根据权利要求1所述的一种轧制耐蚀高温合金的热轧卷材轧制方法,其特征在于,所述步骤7中,上辊速度大于下辊。
8.根据权利要求1所述的一种轧制耐蚀高温合金的热轧卷材轧制方法,其特征在于,所述步骤7中,炉卷道次加功率控制在13%~21%。