12Cr1MoVG钢管中频弯管弯制新工艺（PPT）

1、河北电建*公司修造厂发布人：12Cr1MoVG钢管中频弯管弯制新工艺小组概况修造厂弯管车间QC小组:注册日期：2004年12月30日注册编号：QC2004-19小组类型：攻关型活动时间：2005.12007.11TQC 教育：人均124小时活动次数：55次小组成员简介小组成员性别年龄文化程度任职情况小组分工男42大专总工程师技术指导女44中专车间主任工组 长男36中技班 长副组长女36大专技 术 员组 员男36中专技 术 员组 员女36本科质 检 员组 员男48高中检 验组 员男45高中机床操作工组 员男35大专热处理技师组 员制表人： 2005年1月情况介绍弯管车间具有加工管径22mm959

2、mm，最大壁厚95mm的弯管和管道预制能力，可承制全部300MW及600MW火电机组弯管和管道预制，还可完成管道包工程设计。 ZW325中频弯管机 ZW959-JFC中频弯管机 W27YPC-168冷弯机 942.5m 燃油热处理炉情况介绍 2004年底我厂签定2005年的管道生产合同共2600吨，其中*公司的8台600MW火力发电机组6台导汽管均12Cr1MoVG, 合同加工周期为一个半月。 如果按照以往的弯管工艺加工, 加工周期长，耗油量巨大，弯管热处理后, 正火温度高，管子易变形，几何尺寸无法保证。因此,迫切需要一种新工艺改变原有的加工方法。 选题理由客户合同需要生产任务重，工期要求紧厂

3、领导要求厂里下达指令要求必须按合同规定时间完成生产任务生 产 难 点按我车间现有的中频弯管工艺，无法保证合同工期，且耗油量高、成本高。选 定 课 题确定合理的12Cr1MoVG钢管的中频弯管工艺参数，节能增效PDCA 循环过程P： 计划阶段D： 实施阶段C： 检查阶段A： 总结阶段中频弯管过程是在钢管待弯部分套上感应圈，通入中频电流，用感应圈加热钢管，用机械转臂卡住管头，当钢管温度升高到塑性状态，在钢管后端用机械推力推进，进行弯制，弯制出的钢管部分迅速用冷却剂冷却,在加热、推进、弯制、冷却的循环中完成弯管过程。根据原国家电力部颁发的电力建设施工及验收技术规范（管道篇）DL5031-1994第4

4、.2.3条第(2)条的规定：“弯制合金管时，管子背弧处加热温度不超过900，采用强迫风冷方式冷却，弯后进行正火+回火处理。” 现状调查起弧线落弧线中频弯管工艺过程现状调查 我们QC小组就此课题，于2005年1月至2月针对弯管车间的中频弯管工艺进行了调查研究。 1. 现执行的生产工艺流程：画 线下 料弯 制热处理(正火+回火)检验、坡口现状调查项目名称弯制热处理校管正火回火数量 (件)用时 (小时)平均( 小时/件)数量 (炉)用时 (小时)油耗( 吨/炉)完成 (根)用时(小时)油耗( 吨/炉)数量 (件)占总量用时(小时)246434401.554321.0283348184834401.5

5、44321.0052832329636601.606481.101031804413238801.538641.00163696平均1.561.03322. 对我厂在2004年已完成的主要管道项目情况调查如下：制表人： 2005年2月调查总结 从上表可以看出，弯管后需对管子进行正火+回火热处理工艺。锅炉连接管弯制后，形状各异，由于正火热处理温度较高，容易产生变形，产品尺寸不好保证，每炉校管量为32左右，占管子加工制作周期的1/3，费时费力，增加成本；热处理正火+回火后，油耗巨大，对大气污染较大，热处理费用高。 通过查阅以往的弯管资料发现，管道的弯制温度接近于热处理的正火温度，可以按正火温度来进

6、行弯制，弯后只进行回火处理，这样就可以降低燃油消耗，减少热处理后的校管数量，缩短加工周期。目标确定确定新的弯管工艺，确保12Cr1MoVG钢机械性能及合理的金相组织并不产生晶间裂纹。(1).根据高压锅炉用无缝钢管(GB5310-1995)要求，12Cr1MoVG钢弯 制、热处理后需达到的技术要求:管道材质金相组织室温机械性能硬度(HB)抗拉强度(MPa)延伸率(%)冲击功(J)12Cr1MoVG铁素体+珠光体166470-6402135确定目标值(2). 弯后只进行回火热处理，使热处理后的校管数量减少到10%。可行性分析弯管车间相关机械齐全，可用基础好。在2003年我公司对P91、WB36管材

7、的中频弯管工艺进行了评定，P91、WB36主蒸汽、给水管道正在电厂安全运行。我小组由技术人员和操作人员、总工程师组成，不但有丰富的经验，而且理论知识扎实，相互配合默契，通过我们的共同努力，相信在12Cr1MoVG工艺实验中能够找到合理的加工工艺参数,目标一定能实现。原因分析 小组成员通过调查研究，并从人、机、料、法、环5个方面考虑所有影响弯后管道性能的因素进行了仔细分析，关联图表示如下：机械设备不足6.机械推力加紧力不够7.测量仪表不准确工艺安排不合理8.推进速度的快慢9.变形速度的快慢2.材质不符合要求4.吊车易出故障1.原材规格及外观质量人员技术水平低3.弯管人员配合不好操作出错造成返工4

8、.弯管时对线不齐10.加热温度的高低弯后管道机械性能不符合规程要求金相组织不合格产生晶间裂纹5机床调整误差11车间内温度影响制图人： 2005年2月15日确定要因要因论证表序号末端因素论证分析确认方法责任人是否要因1原材规格及外观质量差材料入厂有专门检验人员核对规格及管径、壁厚等外观质量，可控制因素现场调查否2原材材质是否符合要求材料入厂后经质量检验且对重要钢种进行了材质复检，有复检报告，可控制因素现场调查否3弯制人员配合是否良好有关人员最少的参加工作5年，多年来互相配合良好，非主要因素论证分析否4操作人员技术水平低试验人员均为技术人员和经验丰富的老师傅，非主要因素论证分析否5机械出力不足对机

9、械进行维护检修，各电动机正常，可控制因素现场分析否6机械推力、夹紧力不够对弯管机推力装置等机械部件调试维修，各部件传动正常，可控制因素现场分析否7测量仪表是否准确各测量仪表均经计量检定，有检定证书可控制因素现场验证否8推进速度的选取推进速度直接影响钢管组织变化, 因是新工艺,没有确定的数据范围论证分析是9加热温度的选取加热温度快慢直接影响组织变化,因是新工艺,没有确定的数据范围论证分析是10车间内温度的影响车间内温度一般处于正常室温,非主要因素现场调查否制表人 2005年5月确定要因 根据要因论证表,我们小组认为影响12Cr1MoVG钢管弯制后性能的主要因素是： 加热温度 推进速度 制定对策实

10、施项目目标责任人完成日期准备合格的仪表，仪器，工器具提前准备所有需使用的工、器、量具等，保证弯管试验顺利完成2005年1月配制适用感应圈试验中频操作系统保证试验过程中能达到要求参数并得到有效控制2005年1-2月弯制时随时调节加热部件，并记录加热温度保证加热温度的有效控制，五分钟记录一次2005年2-3月弯制时调节推力装置并记录推进速度保证推进速度的有效控制，五分钟记录一次2005年2-3月随时观察中频电源监视系统保证弯制中其他参数的有效控制并记录，五分钟记录一次2005年2-3月要因加热温度推进速度制表人： 2005年3月PDCA 循环过程P： 计划阶段C： 检查阶段A： 总结阶段D： 实施

11、阶段对策实施小组成员经研究决定进行两轮试验：第一轮试验确定两个参数可取的大致区域第二轮试验确定两个参数的具体数据。经查阅相关资料结合管道性能要求及小组成员的思路，我们决定采用正交试验设计方法进行试验 。两次试验的弯管均只进行回火热处理。 对策实施试验需考察的因子和水平见下表：因子A：加热温度 （）B：推进速度(mm/min)位级1高快位级2低慢注：因为具体数据我厂规定要求保密，故以高低、快慢等代号表示试验管弯制 试验管热处理回火取样后试验管一.选用L4（23）正交表进行第一轮试验。试验条件及结果见下表：工艺编号加热温度（）推进速度(mm/min)实验结果硬度(HB)166抗拉强度(MPa) 4

12、70-660延伸率(%)21冲击功(J) 35A BHKYJ12341（高）2（低）121（快）22（慢）11321851401654776705075972422.425.321.727402035TH1TH2272350297325TH1+TH2=622TK1TK2984126710741177TK1+TK2=2251TY1TY249.344.145.747.7TY1+TY2= 93.4TJ1TJ247756262TJ1+TJ2= 122RHRKRYRJ782835.2282810320注：表中T*1=该指标位级1二次试验结果 T*2=该指标位级2二次试验结果之和 R*=该指标位级1、2之

13、和中最大值-最小值制表人： 2005年4月对策实施试验结果分析:各列比较各位级的试验结果之和.硬度值取数值较小的位级。由表中看出加热温度位级1好，推进速度位级2好。 抗拉强度值取数值较大的位级。由表中看出加热温度位级1好，推进速度位级2好。延伸率值取数值较大的位级。由表中看出加热温度位级1好，推进速度位级2好。冲击功值取数值较大的位级。由表中看出加热温度位级2好，推进速度位级2好。对策实施2. 极差R的大小用来衡量试验中相应因素作用的大小。极差较大,表示它的重要因素。因此得知，影响硬度、抗拉强度、延伸率、冲击功的主次因子顺序为： AB3. 各试验结果经金属显微组织微观裂纹检查，组织鉴别，晶粒度

14、评定，结果均未发现晶间裂纹。对策实施二. 分析各因素影响及进行第二轮实验设计 加热温度对机械性能的影响均为重要因素。综合考虑生产效率和机械的能力，变形速度固定为位级1（快）。加热温度取中、更高两个水平，推进速度取中、更慢两个水平，仍选用L4（23）正交表进行第二轮试验。试验条件及结果见下表工艺编号加热温度（）推进速度（mm/min）实验结果硬度（HB166）抗拉强度(470-660 MPa)延伸率(21%)冲击功(J 35)AC HKYJ56783（中）4（更高）343（中）4（更慢）4316414016017059050758061523.325.123.521.237223444TH3TH

15、4324310334300TH3+TH4= 634TK3TK41170112212051087TK3+TK4=2292TY3TY446.846.344.548.6TY3+TY4= 93.1TJ3TJ471668156TJ3+TJ4= 137RHRKRYRJ14480.55341184.125制表人： 2005年4月对策实施第二轮试验结果分析1.各试验结果经金属显微组织微观裂纹检查，组织鉴别，晶粒度评定，结果均未发现晶间裂纹。2.各指标试验结果均为合格。对策实施三.分析两次试验结果，确定弯管工艺方案 1.根据两次试验结果画趋势图对硬度的影响 对抗拉强度的影响 200硬度(HB)175150125

16、100 A4 A1 A3 A2 B1 B2 C1 C3 C2 C41000抗拉强度(MPa)800600400200 A4 A1 A3 A2 B1 B2 C1 C3 C2 C4制表人： 2005年4月对策实施对延伸率的影响 对冲击功的影响 200延伸率175150125100 A4 A1 A3 A2 B1 B2 C1 C3 C2 C41000冲击功(J)800600400200 A4 A1 A3 A2 B1 B2 C1 C3 C2 C4制表人： 2005年4月对策实施2. 因子水平的综合分析随弯管加热温度的升高，推进速度变慢，硬度也相应降低；但当加热温度再提高时，硬度降低程度趋于缓慢。随弯管加

17、热温度的升高，推进速度变慢，抗拉强度呈上升趋势，但当加热温度再提高时，抗拉强度转折下降。 随弯管加热温度的升高，推进速度变慢，延伸率呈上升趋势。从试验结果直观确定指标合格的试验参数选取范围：加热温度：中更高；变形速度：快；推进速度：中慢。 对策实施四综合考虑，确定最终弯管工艺经过对试验结果分析可知：第一轮试验有4个试验指标不合格，第二轮试验指标全部满足GB 5310-1995标准的要求，两轮工艺试验的12Cr1MoVG钢管试样经金相检验均为合格的珠光体组织，未发现晶间裂纹。本次QC活动的目标值(1)实现了。 综合考虑节约成本、提高效率、机械设备能力等因素，经小组成员分析讨论后确定12Cr1Mo

18、VG钢管弯管工艺参数为：加热温度：高； 推进速度：中； 变形速度：快。 P： 计划阶段 D： 实施阶段 A： 总结阶段C： 检查阶段PDCA 循环过程效果检查1实施效果检查05年5月1日起,我小组开始实施中频弯管新工艺制定工艺流程如下：画 线下 料弯 制热处理(回火)检验、坡口效果检查依据所确定的弯管工艺方案，小组对12Cr1MoVG钢管进行多次验证生产。自05年5月至07年11月间，对材质为12Cr1MoVG钢管在试验所确定的温度下进行弯管，弯后只进行回火热处理，先后按期完成了西柏坡电厂、浙江兰溪电厂、沁北电厂、上安电厂、马来西亚四大管道的管道加工任务，热处理约50余炉，弯管后经检验满足相关

19、规程的各项指标要求。其中，西柏坡、兰溪电厂管道已在电厂投入使用，现正在安全、稳定运行，效果良好 。效果检查小组对我厂2007年已完成的几个管道项目进行了统计，见下表：项目名称弯制热处理校管正火回火数量 (件)用时 (小时)平均( 小时/件)数量 (炉)用时 (小时)油耗( 吨/炉)完成 (根)用时(小时)油耗( 吨/炉)数量 (件)占总量用时(小时)7771830.24-7561.02131.7267771780.23-7561.00111.4227771850.24-7561.10121.5267771760.23-7561.00111.722平 均1.58制表人： 2005年11月活动后 效果检查由上表统计得出, 经过本次QC活动后，12Cr1MoVG的中频弯管工艺省了热处理正火的工序，平均每炉的校管数量由占总量的32%降低到1.58%，实现了本次QC活动的目标值(2)。32%10%1.58% 目 标 实现平均每炉校管数量占总量的% 活动前 目标值 效果检查效益分析：1.经济效益分析：新工艺实施后