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19Mn6钢板改锻作锅炉锻件的试验研究 木屑颗粒机|秸秆颗粒机|秸秆压块机|木屑制粒机|生物质颗粒机|意甲直播cctv5 / 13-10-21

1、引言
    按年1500~2000万千瓦的生产任务计算,用作锅炉汽包的19Mn6钢板用后剩下大约上百吨的边角余料。考虑19Mn6钢与20、25钢的化学成分接近、性能相当,同属碳素钢类型,如果用19 Mn6钢板余料改锻代替20、25钢锻件作联箱端盖等零件,既可节约20、25钢,又可以把边角余料充分利用起来,这样可以降低锅炉成本,提高经济效益。
    经过可行性论证分析,用19Mn6钢板代20、25钢作阀门联箱端盖等锻件是完全可行的。为了在生产中顺利推广使用,掌握锻造方法,用19Mn6钢板余料进行了锻造工艺试验,结果表明,19Mn6锻件的各项性能指标均达到了相应的技术标准要求,可以用于生产,现将试验过程与结果分析如下。
2、试验用材料
2.1化学成分
    选用19Mn6钢板余料,材质检验编号为K96-002,检验试样号88,其化学成分如表1。
2.2力学性能
    试验用100mm厚的19Mn6钢板余料,其材料力学性能如表2所示。
2.3试料的超声波探伤检查
  为了保证锻件质量,对试料(100 mm X190 mrn×200 mm)进行了超声波擦伤检验,擦伤仪器型号为USIP-11,探头频率2 MHz,采用直探头,探头直径∮24 mm。探伤方法采用纵波接触法,探伤零部件安ZBJ74003/881级,探伤结果全部合格。
3、试验方法
3.1试验用料的切取
    试验用料取厚度100 mm的19Mn6钢板余料,采用手工气割下料,为防止锻造时产生裂纹,对气割面进行磨光。锻件坯样尺寸为100 mm×190 mm×200 mm,试料数量3件。
3.2锻造工艺及设备
    我厂用于200,300,600 MW锅炉上的20、25钢联箱端盖,检查验收按厂标30-85-089技术条件。试验用零件图号为95-5466联箱端盖II型,规格为∮219mmX 28 mm,锻造时使用套模锻05-268,设备选用3t自由锻锤,锻件最终成形后的毛坯如图l所示。
3.2.1锻造温度及冷却方法
    锻造过程中采用光学高温计进行测温,其温度规范及锻后冷却方式如表3所示。
3.2.2锻造方法
    试件的锻造采用3t自由锻锤,与实际生产相同的锻造方法,即一般锻造法,将100 mmX190 mmX200 mm的方料直接镦粗、滚圆,锻打成∮200 mm左右的圆柱体,再用套模锻05-268锻成端盖。
3.2.3锻造比
    镦粗前的坯料高度:H前=200;镦粗后的坯料高度:Hra =106 mm;锻造比:Y=H前/Hra=1.9。对于锻件的锻造比要求,按照30. 85. 089标准规定,采用热轧锻造时,锻件主截面的锻造比不得小于1.6,因此该试验的锻造比满足技术条件的要求。
3.3锻后的热处理工艺
    锻后热处理为三种状态:一件不热处理,一件正火,一件正火十回火。正火处理规范为:加热温度910~940℃,保温时间1 min.mm-1,空冷。
4、试验结果
4.1锻件的外观检查及力学性能
    检查锻件外观,未发现裂纹等有害缺陷,表面质量良好,满足了30. 2001. 089标准要求。
    各取以上3种热处理状态的端盖(2拉6冲)试样,加工成标准的拉力和冲击试样,其中冲击试样采用V型缺口,测定其力学性能见表4。
    从表4看出,19Mn6锻件性能较好,能满足30. 85. 089标准中20、25钢锻件的力学性能要求。
4.2锻件的金相组织
    不同热处理状态下,锻件的金相组织如表5及图2所示。
5、结果分析
    (1)从上述试验看出,19Mn6钢板的化学成分与20、25钢是相近的,而其中Si、Mn含量比20、25钢高,但在锻造过程中没有影响19Mn6锻件的性能质量,相反,由于Si、Mn元素的固溶强化,使锻件保持了较高的强度。
    (2) 19Mn6钢板按生产中常用的碳钢锻造工艺锻造后,锻件的力学性能都达到了30. 85. 089标准中20、25钢锻件的性能要求。在30. 85. 089标准中规定,冲击试样采用U型缺口试验验收,而这次试验中,采用了V型缺口试样,是一种比较严格的试验试样。试样的U型与V型缺口,两者之间虽然没有直观的对照标准,但一般认为,同一钢种用V型缺口试样测得的Akv冲击值相当于U型缺口试样测得的Aku的1/2。如果一种钢要求Akv值是40J,而用V型缺口试样的Akv值只需要20 J就合格了。按照这样的规律,10号试样最低的Akv冲击值40 J(相当于U型缺口的Aku值80 J)满足了厂标30. 85. 089中的20、25钢冲击值的要求,所以19Mn6锻件无论是锻态或热处理状态,其力学性能均满足20、25钢锻件的性能要求,意甲直播cctv5销售生物质锅炉,生物质锅炉主要燃烧木屑颗粒机压制的木屑生物质颗粒燃料。
    (3)从金相组织观察看出,19Mn6钢板的组织为铁素体十珠光体,而锻后19Mn6锻件的组织仍为铁素体十珠光体,但是不经热处理锻件组织粗大,还有少量的魏氏体组织,这种组织使冲击值不均匀。锻件经正火热处理后,魏氏体组织消除,冲击韧性值大大改善。所以从上面试验看出,19Mn6锻件锻后须进行正火热处理。
    (4)下料的方法对锻件质量有一定的影响。手工气割后,气剖面比较粗糙,在锻造过程中,由于反复镦粗拔长,容易在原气割面产生裂纹或折叠。因此手工气割下料后,必须在气割面进行修磨,才能保证锻件质量。
6、结论
    (1)利用19Mn6钢板余料锻后代替20、25钢锻件,作为联箱端盖等零件是可行的。
    (2) 19Mn6钢锻件的锻造温度可选择为:加热温度1200℃,保温1min.mm-1;始锻温度1100~1150℃;终锻温度≥850℃,锻后空冷。
    (3)锻后采用正火热处理,加热温度为910~940℃;保温时间为1min·mm-1,空冷。
    (4)因气割下料,气割面粗糙、质量差,必须进行修磨。建议将余料割成条状,锻成方钢,再用锯床下料,这样可以保证质量,不用修磨。

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