目前600 MW鍋爐己成為火力發(fā)電主力機組，裝機達數(shù)百臺，然而其主蒸汽出口F91鍛造斜三通主要依賴進口。面對如此大的需求量，只依賴進口而不求自主研發(fā)是不行的。其一是時間上不允許，進口鍛造斜三通交貨時間長，長途運輸還需時間，無法滿足建設安裝的需要，這就要早安排，但設計院往往提交圖紙較晚，直接影響了工程進度；其二是進口價格非常高；其三是進口鍛造斜三通的質量不一定百分之百合格。針對這種情況，自主開發(fā)研制F91鍛造斜三通己刻不容緩。在爭得電廠用戶同意下，重型金屬鍛件廠承接了600 MW鍋爐主蒸汽出口F91鍛造斜三通的研發(fā)任務。
1、對鍛件胚料的要求
依照ASME SA182標準對F91的冶煉提出包括化學成分、力學性能及金相組織的要求。
2、鍛造用材
鍛造斜三通用在2000 t/h亞臨界鍋爐主蒸汽出口，其溫度為540℃，壓力為17. 47 MPa，而目前國內(nèi)外普遍采用要求化學成分級別為9% Cr、1%Mo.0.20%(V+Cd +N)的合金鋼。國內(nèi)不少廠家也具備了熔煉此類鋼的條件，因此選擇國內(nèi)廠家生產(chǎn)鍛造斜三通的胚料，不僅可減少成本，而且節(jié)約時間。富通新能源生產(chǎn)銷售
生物質鍋爐，生物質鍋爐主要燃燒
顆粒機、
木屑顆粒機壓制的生物質顆粒燃料，同時我們還有大量的楊木木屑顆粒燃料和玉米秸稈顆粒燃料出售。
鍛造斜三通胚料采用了國內(nèi)最先進的VODC熔煉方法，在具有脫氣及附加精煉的真空電弧爐中生產(chǎn)。其化學成分、力學性能見表1、表2。
金相組織：貝氏體、晶粒度7級。熱處理要求正火1040—1095℃空冷，回火730℃。
3、鍛造工藝
高合金F91馬氏體耐熱鋼熱加工性能非常差，報廢率極高。胚料錠模尺寸規(guī)格：101.6 cm（40英寸），實際用料8440 kg，在煤氣加熱爐中加熱到鍛造溫度，始鍛造溫度<1200℃，實際控制在1180℃。終鍛造溫度> 800℃，而實際控制在850℃。
加熱時間≥32 h，達到完全奧氏體化，在2 500 t壓機上鍛壓，鍛造比>4，較高的鍛造比有助于心部鍛透。將鋼錠鍛成正方750mm×750mm后切頭23%，確保鍛件質量。落料呈長方體750 mm×750mmxl380mm，鐓粗高至800mm，通過2次拔長至1600mm，鐓粗鍛成1100mm×675mm X1045mm，然后沖孔擴孔，鐓平端面，修正尺寸。鍛后爐冷，然后退火熱處理，退火工藝曲線見圖2。
將退火后的鍛件內(nèi)外表面加工去除氧化皮見金屬光澤，進行超聲波和磁粉探傷，初探合格后，進行最終正火加回火熱處理，其熱處理曲線見圖3。
4、機械加工
鍛造斜三通的外形尺寸見圖4。
鍛件經(jīng)正火加回火熱處理后，又在鍛件兩端交叉1800取機械性能試樣，其理化結果見表3、表4。
金相檢查：晶粒度7級、顯微組織貝氏體。
鍛造斜三通理化及金相顯微組織都滿足了ASME標準，其各項性能指標都達到設計要求。
在對鍛造斜三通做最終探傷檢查采用ASMESA388和ASME 788520標準進行超聲波檢測未發(fā)現(xiàn)超出標準范圍之內(nèi)缺陷，按JB 4730做滲透檢查未發(fā)現(xiàn)缺陷顯示，該鍛造斜三通合格。
鍛造斜三通的幾何尺寸符合圖紙要求，經(jīng)外表打磨拋光后交付使用，富通新能源生產(chǎn)銷售的生物質鍋爐以及木屑顆粒機壓制的生物質顆粒燃料是客戶們不錯的選擇。
5、結論
通過此次對高合金馬氏體鋼大鍛件的開發(fā)研制，我國的熔煉和鍛造技術己達到國際通用ASME要求，填補了國內(nèi)空白，為今后高合金重型鍛件制造的進一步開發(fā)打下了基礎。
