冷拔小口径SA-210C无缝钢管热处理工艺优化

1、冷拔小口径SA-210C无缝钢管热处理工艺优化随着锅炉向大型化发展的趋势,SA-210C钢管广泛应用于制造300Mw600MwM组锅炉的省煤器和水冷壁，且在华能玉环电厂国内首台安装投产的1000Mw超超临界锅炉具省煤器和水冷壁也广泛采用了小口径SA-210C钢管【1】。衡阳钢管（集团）XX公司冷管分厂自2005年开始开发冷拔方式生产SA-210C钢管，现年可生产3000-4000吨，但由于种种原因其物检一次合格率低、性能离散性大一直备受困扰。为提高产品性能，稳定产品质量，更好的适应市场需求，获得稳定的经济效益，SA-210C钢管热处理工艺攻关成为了亟待解决的问题。本文主要针对SA-210C钢管

2、成品热处理物检性能不稳定、离散度大的现状。在原热处理工艺的基础上进行逐步优化，介绍了工艺优化的具体措施及取得的实际效果。1 生产工艺及问题1.1 生产工艺衡阳钢管（集团）XX公司冷管分厂生产SA-210C钢管的工艺流程：1.2 存在的问题1.2.1 性能不稳定、离散度大（1）相同规格钢管抗拉强度Rmffl延伸率A离散度大。以2010年10月生产的规格为54*9.5的SA-210C为例。其中连续两批热处理钢管抗拉强度分别为440Mpa（不合格）、535Mpq相差近100Mpa延伸率分别为40%25.4%（不合格），相差近15%。（2）不同规格钢管抗拉强度Rmffi延伸率A离散度大。以2010年1

3、2月生产的规格为63.5*13.5的SA-210C与规格为21.3*2.77的SA-210C比较。按相同的热处理工艺制度。抗拉强度分别为437Mpa（不合格）、542Mpq相差105Mpa延伸率分别为43%22%（不合格），相差21%。2 原因分析造成SA-210C物检性能不稳定、离散度大的原因主要通过以下几个方面进行分析：2.1 正火温度不精确SA-210C原成品热处理工艺为920C-940c正火+出炉鼓风冷却。热处理窑炉为36M无水冷短底式连续炉。由于热处理窑炉为连续炉而钢管规格差异较大。正火温度不精确导致离散度产生。同时钢管进炉摆放、窑炉温控精度高低、员工责任心和操作素养的差异也可导致性

4、能差异。2.2 冷却速度冷却装置不能达到工艺要求，随意性的操作无法确定钢管的具体冷却速度，从而导致钢管的性能的不稳定、离散度增大。3 改进措施3.1 修改36M无水冷辐底式连续炉的热电偶分布，将控温点从原来的3个增加到6个，提高了炉膛温度的均匀性和稳定性，保证温控进度达到±10。3.2 严格规定每次进炉量的情况，根据钢管壁厚确定摆放的层数。3.3 优化生产组织模式，在组织SA-210C正火前，先通过热处理壁厚相近的普通碳钢半成品来稳定炉膛温度。3.4 改进冷却装置，根据不同壁厚调整冷却速度（以单个鼓风机的功率为单位）。3.5 根据冷拔壁厚确定最优正火温度，将原热处理工艺调整为：表1不

5、同壁厚的SA-210C热处理工艺备注：衡阳钢管（集团）XX公司冷管分厂生产的SA-210C钢管最小壁厚2mm最大壁厚16mm4 改进效果通过采取以上措施，衡阳钢管（集团）XX公司冷管分厂生产的SA-210C钢管机械性能稳定性大大提升，一次送检合格率也有了大幅上升。4.1 一次物检合格率运用优化后的热处理工艺，衡阳钢管（集团）XX公司冷管分厂共生产SA-210C钢管820.44吨（共计328批次），不合格批数为12批，合格批数为316批，一次物检合格率从原来40%-50%提升到了96.34%。表二改进前后的性能对比数据4.2 成材率优化前SA-210C钢管的一半以上要进行返工热处理，由于36M无

6、水冷短底式连续炉采用自产煤气作为燃烧介质，氧化成分含量高，钢管表面氧化严重，SA-210C第二次热处理后表面质量下降需进行酸洗，可能造成钢管过酸洗造成压扁不合格。同时钢管内外表面脱碳情况比较严重容易超出标准要求，导致SA-210C钢管整体成材率降低。一次合格率的提升也就大大的提升了整体成材率。4.3 质量异议由于机械性能的不稳定性，SA-210C钢管可能在生产取样检验时是合格，到客户检验时又发现钢管是不合格的，由此引发的质量异议频繁。衡阳钢管（集团）XX公司2010年1月1日至U2011年2月17日，SA-210C物检性能不合格的质量异议占到9起，是单个牌号里单一原因导致的最高的记录。采用优化后的热处理工艺至今，未发生一起由于机械性能不稳定导致的质量异议。5 结束语1、根据壁厚差异精确SA-210C钢管正火温度和冷却速度有效的提升钢管性能的稳定性，大大的提升了钢