權(quán)利要求

1.一種GH3625高溫合金管材，其特征在于，其按質(zhì)量百分比的成分為：Mo：8～10%、Nb：3.25～4.00%、C：0.003～0.065%、Cr：20～23%、Fe≤5%、Cu≤0.30%、Al：0.10～0.25%、Ti：0.15～0.35%、Co≤1.0%、Si≤0.45%、Mn≤0.45%、S≤0.010%、P≤0.015%、B≤0.006%、Mg≤0.10%、W≤0.10%，其余為Ni和不可避免雜質(zhì)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種GH3625高溫合金管材，其特征在于，所述GH3625高溫合金管材是外圓直徑范圍為19mm～325mm、壁厚范圍為1.5mm～40mm的無縫管;

所述無縫管性能為：抗拉強度Rm≥690MPa，Rp0.2屈服強度≥276MPa，伸長率≥30%，晶粒度≥3.0級，依據(jù)標準ASTM G28 A法的腐蝕速率<0.9mm/年。

3.一種權(quán)利要求1或2所述的GH3625高溫合金管材的生產(chǎn)工藝，其特征在于，包括按順序依次進行的以下步驟：

S1、鑄錠冶煉，合金材料經(jīng)過真空感應熔煉、真空澆注電極、真空電渣重熔技術(shù)冶煉出鑄錠;

S2、鑄錠鍛造，將鑄錠加熱到1170℃～1190℃進行鍛造，終鍛溫度950℃，鍛造成圓柱體棒料，鍛造比為4～10;

S3、棒料固溶處理，將圓柱體棒料回爐加熱到1130℃～1150℃，用水作為冷卻介質(zhì)實現(xiàn)快速冷卻;棒料入爐時的爐溫為900℃，保溫時間2.0min～5.0min/mm，以150℃～250℃/h的速度升溫到目標溫度;

S4、首次坯料加工，對棒料進行鉆內(nèi)孔、車外圓處理，兩端平頭，得到坯料;在坯料頭部內(nèi)圓處加工開口角度為α的喇叭口;

S5、坯料無損探傷，對S4得到的坯料進行超聲波探傷;

S6、一次擴孔，將加熱到溫的坯料用立式擴孔機完成一次擴孔;

S7、再次坯料加工，對一次擴孔后的坯料進行車外圓和拋光，兩端平頭，在坯料頭部內(nèi)圓處加工角度為α'的喇叭口，尾部外圓處加工角度為β的斜角，斜角與錠身連接處加工圓角;

S8、二次擴孔，將加熱到溫的坯料用立式擴孔機完成二次擴孔;

S9、荒管擠壓，將步驟S8二次擴孔后的坯料加熱后用臥式擠壓機擠出荒管;

S10、荒管固溶處理，用室式爐分階段加熱到溫后進行水冷處理;

S11、冷軋，采用皮爾格冷軋機進行二道次～七道次冷軋?zhí)幚?，每道次變形?0%～60%，送進量2.6～5.6mm/次，軋制速度30～60次/分鐘，并且控制最后一個道次的冷軋變形量在30%～50%;每道次冷軋后的中間管，首先在脫脂槽內(nèi)去除冷軋油，然后進行中間管的固溶處理，再轉(zhuǎn)運到混酸酸洗槽內(nèi)酸洗去氧化皮;冷軋階段的中間管的固溶處理工藝是1150℃加熱時間3.0min～6.0min/mm，用水作為冷卻介質(zhì)實現(xiàn)快速冷卻;

S12、成品管固溶處理，內(nèi)徑35mm及以上的冷軋管加熱到溫后水冷處理，工藝為：960℃～1030℃加熱時間3.0min～8.0min/mm，在60S內(nèi)用水作為冷卻介質(zhì)實現(xiàn)快速冷卻;內(nèi)徑35mm以下且壁厚5mm以下的冷軋管用保護氣氛光亮爐退火爐進行熱處理，工藝為：960℃～1030℃加熱時間3.0min～8.0min/mm，保護氣體強對流噴流+水冷套冷卻;

S13、精整處理，矯直、檢測、表面處理、平頭、包裝。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種GH3625高溫合金管材的生產(chǎn)工藝，其特征在于，所述S4中，頭部內(nèi)圓處加工的喇叭口開口角度α為46°，鉆內(nèi)孔偏差±0.5mm，車外圓成品外徑偏差±1mm;兩端的端面垂直度≤1mm;內(nèi)外表面修磨和拋光，去除劃痕、車刀紋缺陷，表面粗糙度Ra≤1.6μm，坯料長度偏差±5mm，內(nèi)外圓的同心度≤1mm。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種GH3625高溫合金管材的生產(chǎn)工藝，其特征在于，所述S6中一次擴孔步驟包括：

①電爐爐溫950℃時將坯料入爐，保溫3.0h～6.0h;轉(zhuǎn)移到電磁感應加熱爐中加熱2遍，第一遍加熱功率450KW～550KW，頻率40～60HZ，溫度到1100℃～1150℃，均熱1.5～3.5min;第二遍加熱功率600KW～800KW，頻率62～90HZ，溫度到1155℃～1180℃，然后出爐;

②擴前的坯料外徑比擴孔筒內(nèi)徑小8mm～15mm，將擴孔筒內(nèi)壁預熱到溫度200℃;

③坯料加熱后，內(nèi)外表面均勻涂抹玻璃粉潤滑劑，然后放置到擴孔筒內(nèi)，再把擴孔頭放置到坯料頭部的喇叭口內(nèi)，隨后進行擴孔;所述擴孔速度為130mm/s～180mm/s，擴孔比的范圍1.02～1.28，擴孔后900℃以上入水中冷卻。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種GH3625高溫合金管材的生產(chǎn)工藝，其特征在于，所述S7中，頭部內(nèi)圓處加工喇叭口的開口角度α'為46°，尾部外圓處加工角度β為35°，斜角與錠身連接處加工圓角的半徑R為20mm;成品外徑偏差±1mm;兩端的端面垂直度≤1mm;長度偏差±5mm，內(nèi)外圓的同心度≤1mm;檢查內(nèi)孔是否有缺陷，并對缺陷進行清理;清理內(nèi)外表面的裂紋、折疊、結(jié)疤、深坑缺陷，修磨深寬長比大于1:5:10，且邊角圓滑過渡，清理后所有表面粗糙度Ra≤1.6μm。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種GH3625高溫合金管材的生產(chǎn)工藝，其特征在于，所述S8中二次擴孔步驟包括：

①電爐爐溫950℃時入爐，保溫2.0h～4.0h;轉(zhuǎn)移到電磁感應加熱爐中加熱2遍，第一遍加熱功率450KW～550KW，頻率40～60HZ，溫度到1100℃～1150℃，均熱1.0～2.5min;第二遍加熱功率600KW～800KW，頻率65～100HZ，溫度到1160℃～1185℃，然后出爐;

②擴前的坯料外徑比擴孔筒內(nèi)徑小8mm～15mm，擴孔筒內(nèi)壁預熱到溫度200℃;

③坯料加熱后，內(nèi)外表面均勻涂抹玻璃粉潤滑劑，然后放置擴孔筒內(nèi)，再把擴孔頭放置到坯料上方的喇叭口內(nèi)，隨后進行擴孔，所述擴孔速度為150mm/s～200mm/s，擴孔比的范圍1.05～1.35。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種GH3625高溫合金管材的生產(chǎn)工藝，其特征在于，所述S9中荒管擠壓的步驟包括：

①坯料完成二次擴孔后，進行調(diào)頭，然后轉(zhuǎn)移到二次電磁感應加熱爐中，加熱功率500KW～800KW，頻率40～70HZ，加熱到1160℃～1200℃出爐;

②擠壓筒內(nèi)壁加熱到300℃～500℃，擠壓模和芯棒表面加熱到250℃～450℃;

③坯料內(nèi)外表面涂抹玻璃粉，然后轉(zhuǎn)運到擠壓筒內(nèi)，擠壓筒內(nèi)徑比坯料外徑大4.5mm～10mm，擠壓模入口處放置玻璃墊;

④將提前準備的尾墊加熱到溫度950℃～1060℃，放置在坯料尾部，尾墊隨坯料一起擠壓;

⑤擠壓機的動力系統(tǒng)使擠壓桿推動坯料向擠出方向移動，坯料前進速度60mm/s～130mm/s，荒管的擠壓比值是2.5～12.5，坯料金屬通過芯棒和擠壓模組成的孔腔而變成荒管，擠出的荒管在960℃以上入水冷到40℃以下。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種GH3625高溫合金管材的生產(chǎn)工藝，其特征在于，所述擠壓模采用雙錐模，雙錐模內(nèi)部入口由兩個模角組成，模角γ為120°，模角γ'為30°;所述擠壓模定徑帶長度為12mm;模角γ截面和模角γ'截面過渡區(qū)域圓角半徑為15mm，模角γ'和定徑帶過渡區(qū)域圓角半徑為12mm;

所述尾墊材質(zhì)是碳鋼，尾墊外徑與坯料外徑相同，尾墊內(nèi)徑比坯料內(nèi)徑大4mm～5mm，尾墊長度為100mm。

10.根據(jù)權(quán)利要求3～9中任意一項所述的一種GH3625高溫合金管材的生產(chǎn)工藝，其特征在于，所述S10中荒管固溶處理的工藝為：980℃加熱時間1.5min～2.0min/mm，以100℃～150℃/h速度升溫到1140℃加熱時間2.5min～5.0min/mm，在65S內(nèi)轉(zhuǎn)移到水池中用水作為冷卻介質(zhì)實現(xiàn)快速冷卻。

說明書

技術(shù)領(lǐng)域

[0001]本發(fā)明涉及高溫合金材料加工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種GH3625高溫合金管材及其生產(chǎn)工藝。

背景技術(shù)

[0002]GH3625是以鉬和鈮為主要強化元素的固溶強化型鎳基變形高溫合金，又稱為 UNSN06625、Incone l625，該合金從低溫到980℃間具有高強度、高韌性以及優(yōu)良的耐疲勞性能和抗氯離子應力腐蝕能力，廣泛應用于核工業(yè)、航空、航天、石油化工等領(lǐng)域。

[0003]GH3625合金的常見產(chǎn)品之一為無縫管材，由于GH3625合金的特性，使GH3625合金管材其在熱加工過程中存在變形抗力大、變形溫度區(qū)間窄的情況，在采用常規(guī)的熱穿孔工藝進行加工時易產(chǎn)生裂紋且鍛造工藝節(jié)奏慢、精度差。目前，熱擠壓工藝使坯料處于三向壓縮應力狀態(tài)而更有利于提高材料的塑性變形能力，適合于低塑性合金的熱加工，因此，GH3625合金管材常用的主流生產(chǎn)工藝是：一次擴孔+擠壓荒管+冷軋。但現(xiàn)有工藝過程存在以下問題：當生產(chǎn)較大口徑管材時，由于擴孔變形量比較大，在擠壓過程中經(jīng)常出現(xiàn)管材被擴裂的問題;為降低擴孔變形量，則會在采取在坯料處理時鉆大內(nèi)孔直徑的手段，這樣又會導致材料的浪費。

發(fā)明內(nèi)容

[0004]為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的以上不足，本發(fā)明旨在提供一種GH3625高溫合金管材及其生產(chǎn)工藝，以解決現(xiàn)有技術(shù)中采用一次大的擴孔比導致擴裂的問題，避免傳統(tǒng)工藝中坯料鉆大內(nèi)孔直徑導致的材料浪費，并通過優(yōu)化合金成分、雙錐模擠壓、增加碳鋼尾墊等手段來減少擠壓缺陷、提高成材質(zhì)量和成材率，并同時提供一種使用此工藝制備的GH3625高溫合金管材。

[0005]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下：

本發(fā)明提供了一種GH3625高溫合金管材，其按質(zhì)量百分比的成分為：Mo：8～10%、Nb：3.25～4.00%、C：0.003～0.065%、Cr：20～23%、Fe≤5%、Cu≤0.30%、Al：0.10～0.25%、Ti：0.15～0.35%、Co≤1.0%、Si≤0.45%、Mn≤0.45%、S≤0.010%、P≤0.015%、B≤0.006%、Mg≤0.10%、W≤0.10%，其余為Ni和不可避免雜質(zhì)。

[0006]作為對本發(fā)明的限定，所述GH3625高溫合金管材是外圓直徑范圍為19mm～325mm、壁厚范圍為1.5mm～40mm的無縫管;

所述無縫管性能為：抗拉強度Rm≥690MPa，Rp0.2屈服強度≥276MPa，伸長率≥30%，晶粒度≥3.0級，依據(jù)標準ASTM G28 A法的腐蝕速率<0.9mm/年。

[0007]本發(fā)明還提供了一種GH3625高溫合金管材的生產(chǎn)工藝，包括按順序依次進行的以下步驟：

S1、鑄錠冶煉，合金材料經(jīng)過真空感應熔煉、真空澆注電極、真空電渣重熔技術(shù)冶煉出鑄錠;

S2、鑄錠鍛造，將鑄錠加熱到1170℃～1190℃進行鍛造，終鍛溫度950℃，鍛造成圓柱體棒料，鍛造比為4～10;

S3、棒料固溶處理，將圓柱體棒料回爐加熱到1130℃～1150℃，用水作為冷卻介質(zhì)實現(xiàn)快速冷卻;棒料入爐時的爐溫為900℃，保溫時間2.0min～5.0min/mm，以150℃～250℃/h的速度升溫到目標溫度;

S4、首次坯料加工，對棒料進行鉆內(nèi)孔、車外圓處理，兩端平頭，得到坯料;在坯料頭部內(nèi)圓處加工開口角度為α的喇叭口;

S5、坯料無損探傷，對S4得到的坯料進行超聲波探傷;

S6、一次擴孔，將加熱到溫的坯料用立式擴孔機完成一次擴孔;

S7、再次坯料加工，對一次擴孔后的坯料進行車外圓和拋光，兩端平頭，在坯料頭部內(nèi)圓處加工角度為α'的喇叭口，尾部外圓處加工角度為β的斜角，斜角與錠身連接處加工圓角;

S8、二次擴孔，將加熱到溫的坯料用立式擴孔機完成二次擴孔;

S9、荒管擠壓，將步驟S8二次擴孔后的坯料加熱后用臥式擠壓機擠出荒管;

S10、荒管固溶處理，用室式爐分階段加熱到溫后進行水冷處理;

S11、冷軋，采用皮爾格冷軋機進行二道次～七道次冷軋?zhí)幚?，每道次變形?0%～60%，送進量2.6～5.6mm/次，軋制速度30～60次/分鐘，并且控制最后一個道次的冷軋變形量在30%～50%;每道次冷軋后的中間管，首先在脫脂槽內(nèi)去除冷軋油，然后進行中間管的固溶處理，再轉(zhuǎn)運到混酸酸洗槽內(nèi)酸洗去氧化皮;冷軋階段的中間管的固溶處理工藝是1150℃加熱時間3.0min～6.0min/mm，用水作為冷卻介質(zhì)實現(xiàn)快速冷卻;

S12、成品管固溶處理，內(nèi)徑35mm及以上的冷軋管加熱到溫后水冷處理，工藝為：960℃～1030℃加熱時間3.0min～8.0min/mm，在60S內(nèi)用水作為冷卻介質(zhì)實現(xiàn)快速冷卻;內(nèi)徑35mm以下且壁厚5mm以下的冷軋管用保護氣氛光亮爐退火爐進行熱處理，工藝為：960℃～1030℃加熱時間3.0min～8.0min/mm，保護氣體強對流噴流+水冷套冷卻;

S13、精整處理，矯直、檢測、表面處理、平頭、包裝。

[0008]作為對本發(fā)明的進一步限定：S4中，頭部內(nèi)圓處加工的喇叭口開口角度α為46°，鉆內(nèi)孔偏差±0.5mm，車外圓成品外徑偏差±1mm;兩端的端面垂直度≤1mm;內(nèi)外表面修磨和拋光，去除劃痕、車刀紋缺陷，表面粗糙度Ra≤1.6μm，坯料長度偏差±5mm，內(nèi)外圓的同心度≤1mm。

[0009]作為對本發(fā)明的進一步限定：S6中一次擴孔步驟包括：

①電爐爐溫950℃時將坯料入爐，保溫3.0h～6.0h;轉(zhuǎn)移到電磁感應加熱爐中加熱2遍，第一遍加熱功率450KW～550KW，頻率40～60HZ，溫度到1100℃～1150℃，均熱1.5～3.5min;第二遍加熱功率600KW～800KW，頻率62～90HZ，溫度到1155℃～1180℃，然后出爐;

②擴前的坯料外徑比擴孔筒內(nèi)徑小8mm～15mm，將擴孔筒內(nèi)壁預熱到溫度200℃;

③坯料加熱后，內(nèi)外表面均勻涂抹玻璃粉潤滑劑，然后放置到擴孔筒內(nèi)，再把擴孔頭放置到坯料頭部的喇叭口內(nèi)，隨后進行擴孔;所述擴孔速度為130mm/s～180mm/s，擴孔比的范圍1.02～1.28，擴孔后900℃以上入水中冷卻。

[0010]作為對本發(fā)明的進一步限定：S7中，頭部內(nèi)圓處加工喇叭口的開口角度α'為46°，尾部外圓處加工角度β為35°，斜角與錠身連接處加工圓角的半徑R為20mm;成品外徑偏差±1mm;兩端的端面垂直度≤1mm;長度偏差±5mm，內(nèi)外圓的同心度≤1mm;檢查內(nèi)孔是否有缺陷，并對缺陷進行清理;清理內(nèi)外表面的裂紋、折疊、結(jié)疤、深坑缺陷，修磨深寬長比大于1:5:10，且邊角圓滑過渡，清理后所有表面粗糙度Ra≤1.6μm。

[0011]作為對本發(fā)明的進一步限定：S8中二次擴孔步驟包括：

①電爐爐溫950℃時入爐，保溫2.0h～4.0h;轉(zhuǎn)移到電磁感應加熱爐中加熱2遍，第一遍加熱功率450KW～550KW，頻率40～60HZ，溫度到1100℃～1150℃，均熱1.0～2.5min;第二遍加熱功率600KW～800KW，頻率65～100HZ，溫度到1160℃～1185℃，然后出爐;

②擴前的坯料外徑比擴孔筒內(nèi)徑小8mm～15mm，擴孔筒內(nèi)壁預熱到溫度200℃;

③坯料加熱后，內(nèi)外表面均勻涂抹玻璃粉潤滑劑，然后放置擴孔筒內(nèi)，再把擴孔頭放置到坯料上方的喇叭口內(nèi)，隨后進行擴孔，所述擴孔速度為150mm/s～200mm/s，擴孔比的范圍1.05～1.35。

[0012]作為對本發(fā)明的進一步限定：S9中荒管擠壓的步驟包括：

①坯料完成二次擴孔后，進行調(diào)頭，然后轉(zhuǎn)移到二次電磁感應加熱爐中，加熱功率500KW～800KW，頻率40～70HZ，加熱到1160℃～1200℃出爐;

②擠壓筒內(nèi)壁加熱到300℃～500℃，擠壓模和芯棒表面加熱到250℃～450℃;

③坯料內(nèi)外表面涂抹玻璃粉，然后轉(zhuǎn)運到擠壓筒內(nèi)，擠壓筒內(nèi)徑比坯料外徑大4.5mm～10mm，擠壓模入口處放置玻璃墊;

④將提前準備的尾墊加熱到溫度950℃～1060℃，放置在坯料尾部，尾墊隨坯料一起擠壓;

⑤擠壓機的動力系統(tǒng)使擠壓桿推動坯料向擠出方向移動，坯料前進速度60mm/s～130mm/s，荒管的擠壓比值是2.5～12.5，坯料金屬通過芯棒和擠壓模組成的孔腔而變成荒管，擠出的荒管在960℃以上入水冷到40℃以下。

[0013]作為對本發(fā)明的進一步限定：擠壓模采用雙錐模，雙錐模內(nèi)部入口由兩個模角組成，模角γ為120°，模角γ'為30°;所述擠壓模定徑帶長度為12mm;模角γ截面和模角γ'截面過渡區(qū)域圓角半徑為15mm，模角γ'和定徑帶過渡區(qū)域圓角半徑為12mm;

所述尾墊材質(zhì)是碳鋼，尾墊外徑與坯料外徑相同，尾墊內(nèi)徑比坯料內(nèi)徑大4mm～5mm，尾墊長度為100mm。

[0014]作為對本發(fā)明的進一步限定：S10中荒管固溶處理的工藝為：980℃加熱時間1.5min～2.0min/mm，以100℃～150℃/h速度升溫到1140℃加熱時間2.5min～5.0min/mm，在65S內(nèi)轉(zhuǎn)移到水池中用水作為冷卻介質(zhì)實現(xiàn)快速冷卻。

[0015]由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，所取得的有益效果在于：

(1)本發(fā)明的擴孔工藝采用了二次擴孔，解決了傳統(tǒng)工藝中采用一次大的擴孔比導致擴裂的質(zhì)量問題，同時避免了坯料鉆較大直徑的內(nèi)孔而導致的材料浪費;

(2)本發(fā)明在荒管擠壓階段的擠壓模采用雙錐模，利于金屬的平穩(wěn)流動，降低擠壓力，減少擠壓缺陷，提高荒管質(zhì)量，一定程度上避免了因采用常規(guī)平模擠壓造成金屬變形不穩(wěn)定、荒管容易在壁厚方向上出現(xiàn)裂紋、分層缺陷等的情況的發(fā)生;

(3)本發(fā)明在荒管擠壓階段的坯料后面增加碳鋼尾墊，當荒管擠壓結(jié)束后，尾部約25mm～50mm的坯料能夠順利擠出，不會導致材料浪費，提高了成材率。

[0016]綜上所述，本發(fā)明適用于生產(chǎn)較大口徑的GH3625合金管材，成品管材的直徑范圍可為19mm～325mm、壁厚為1.5mm～40mm，且成品的抗拉強度、屈服強度、伸長率、晶粒度、腐蝕速率等指標均高于相關(guān)標準中對產(chǎn)品技術(shù)指標的要求。采用本發(fā)明生產(chǎn)的GH3625高溫合金管材尺寸精度高，提高了材料利用率，且表面質(zhì)量好，內(nèi)在晶粒均勻，具備良好的力學和耐腐蝕性能。

附圖說明

[0017]圖1為本發(fā)明實施例的生產(chǎn)工藝流程圖;

圖2為本發(fā)明實施例S4中首次坯料加工的結(jié)構(gòu)示意圖;

圖3為本發(fā)明實施例S7中再次坯料加工的結(jié)構(gòu)示意圖;

圖4為本發(fā)明實施例S9中雙錐模結(jié)構(gòu)示意圖。

[0018]圖中：1-首次加工坯料，2-再次加工坯料，3-雙錐模，4-定徑帶。

具體實施方式

[0019]以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行說明。應當理解，此處所描述的優(yōu)選實施例僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。

[0020]本實施例公開了一種GH3625高溫合金管材，是外圓直徑范圍為19mm～325mm、壁厚范圍為1.5mm～40mm的無縫管，其按質(zhì)量百分比的成分為：Mo：8～10%、Nb：3.25～4.00%、C：0.003～0.065%、Cr：20～23%、Fe≤5%、Cu≤0.30%、Al：0.10～0.25%、Ti：0.15～0.35%、Co≤1.0%、Si≤0.45%、Mn≤0.45%、S≤0.010%、P≤0.015%、B≤0.006%、Mg≤0.10%、W≤0.10%，其余為Ni和不可避免雜質(zhì)。

[0021]GH3625高溫合金管材性能為：抗拉強度Rm≥690MPa，Rp0.2屈服強度≥276MPa，伸長率≥30%，晶粒度≥3.0級，依據(jù)標準ASTM G28 A法的腐蝕速率<0.9mm/年。

[0022]本實施例還公開了一種GH3625高溫合金管材的生產(chǎn)工藝，以制備219mm(直徑)×12.7mm(壁厚)的GH3625高溫合金管材成品無縫管為例，如圖1所示，該生產(chǎn)工藝流程及具體的生產(chǎn)加工工藝包括以下步驟：

S1、鑄錠冶煉，合金材料經(jīng)過真空感應熔煉、真空澆注電極、真空電渣重熔技術(shù)冶煉出鑄錠;其中電渣重熔渣系采用CaF2、CaO、Al2O3、SiO2和MgO五元渣系，含量配比為65:10:15:5:5(%)。

[0023]S2、鑄錠鍛造，將S1中得到的鑄錠加熱到1170℃～1190℃進行鍛造，終鍛溫度950℃，鍛造成圓柱體棒料，鍛造比為4～10。

[0024]S3、棒料固溶處理，將S2中鍛后的棒料回爐加熱到1130℃～1150℃，用水作為冷卻介質(zhì)實現(xiàn)快速冷卻，實現(xiàn)減少有害析出相的目的，實現(xiàn)組織均勻性;具體的，棒料入爐時的爐溫為900℃，保溫時間2.0min～5.0min/mm，以150℃～250℃/h的速度升溫到目標溫度。

[0025]S4、首次坯料加工，對棒料進行鉆內(nèi)孔、車外圓處理，得到首次加工坯料1，如圖2所示，在首次加工坯料1的頭部內(nèi)圓處加工開口角度為α的喇叭口，α可優(yōu)選為46°;對首次坯料加工的技術(shù)要求包括：鉆內(nèi)孔偏差±0.5mm;車外圓成品外徑偏差±1mm;兩端平頭，端面垂直度≤1mm;內(nèi)外表面修磨和拋光，去除劃痕、車刀紋等缺陷，表面粗糙度Ra≤1.6μm;長度偏差±5mm;內(nèi)外圓的同心度≤1mm。在本工序不加工斜角。

[0026]本實施例中，得到的首次加工坯料1的規(guī)格為φ357mm(外徑)/φ65mm(內(nèi)徑)×700mm(長度)。

[0027]S5、坯料無損探傷，在坯料加工完成后，按GB/T6402要求進行超聲波探傷，使其符合質(zhì)量等級3級要求。

[0028]S6、一次擴孔，將加熱到溫的坯料用立式擴孔機完成一次擴孔，一次擴孔步驟具體包括：

①電阻爐預熱，爐溫950℃時將坯料入爐，保溫3.0h～6.0h，本實施保溫時間為2.0h～4.0h;轉(zhuǎn)移到電磁感應加熱爐中加熱2遍，第一遍加熱功率450KW～550KW，頻率40～60HZ，溫度到1100℃～1150℃，均熱1.5～3.5min;第二遍加熱功率600KW～800KW，頻率62～90HZ，溫度到1155℃～1180℃，然后出爐;

②擴前的坯料外徑比擴孔筒內(nèi)徑小8mm～15mm，將擴孔筒內(nèi)壁預熱到溫度200℃;

③坯料加熱后，內(nèi)外表面均勻涂抹玻璃粉潤滑劑，然后放置到擴孔筒內(nèi)，再把擴孔頭放置到坯料頭部的喇叭口內(nèi)，隨后進行擴孔;所述擴孔速度為130mm/s～180mm/s，擴孔比的范圍1.02～1.28;擴孔后900℃以上入水中冷卻。

[0029]本實施例中，具體的，擴孔筒內(nèi)徑選擇368.5mm，擴孔頭型號為Φ60/173mm，擴孔比為1.21，擴孔速度130～180mm/s。

[0030]S7、再次坯料加工，對一次擴孔后的坯料進行車外圓和拋光，得到如圖3所示的再次加工坯料2，在再次加工坯料2的頭部內(nèi)圓處加工角度為α'的喇叭口，α'可優(yōu)選為為46°;在再次加工坯料2的尾部外圓處加工角度為β的斜角，β可優(yōu)選為35°，在斜角與錠身連接處加工圓角，圓角優(yōu)選半徑R為20mm。檢查內(nèi)孔是否有缺陷，并對缺陷進行清理，內(nèi)孔沒有缺陷不用加工內(nèi)孔，清理內(nèi)外表面的裂紋、折疊、結(jié)疤、深坑等缺陷，修磨深寬長比大于1:5:10，且邊角圓滑過渡;成品外徑偏差±1mm;兩端為平頭，端面垂直度≤1mm;長度偏差±5mm，內(nèi)外圓的同心度≤1mm;清理后內(nèi)外表面粗糙度Ra≤1.6μm。

[0031]S8、二次擴孔，將加熱到溫的坯料用立式擴孔機完成二次擴孔，所述擴孔速度為150mm/s～200mm/s，擴孔比范圍是1.05～1.35;二次擴孔工藝具體包括：

①電爐爐溫950℃時入爐，保溫2.0h～4.0h;轉(zhuǎn)移到電磁感應加熱爐中加熱2遍，第一遍加熱功率450KW～550KW，頻率40～60HZ，溫度到1100℃～1150℃，均熱1.0～2.5min;第二遍加熱功率600KW～800KW，頻率65～100HZ，溫度到1160℃～1185℃，然后出爐;

②擴前的坯料外徑比擴孔筒內(nèi)徑小8mm～15mm，擴孔筒內(nèi)壁預熱到溫度200℃;

③坯料加熱后，內(nèi)外表面均勻涂抹玻璃粉潤滑劑，然后放置擴孔筒內(nèi)，再把擴孔頭放置到坯料上方的喇叭口內(nèi)，隨后進行擴孔，所述擴孔速度為150mm/s～200mm/s，擴孔比的范圍1.05～1.35。

[0032]本實施例中，具體的，擴孔筒內(nèi)徑選擇368.5mm，擴孔頭型號為Φ75～170/228mm，擴孔比為1.19，擴孔速度150～200mm/s。

[0033]S9、荒管擠壓，將步驟S8二次擴孔后的坯料加熱后用臥式擠壓機擠出荒管，具體的，荒管擠壓工藝包括：

坯料完成二次擴孔后，進行調(diào)頭，然后轉(zhuǎn)移到二次電磁感應加熱爐中，加熱功率500KW～800KW，頻率40～70HZ，加熱到1160℃～1200℃出爐;

②擠壓筒內(nèi)壁加熱到300℃～500℃，擠壓模和芯棒表面加熱到250℃～450℃;

③坯料內(nèi)外表面涂抹玻璃粉，然后轉(zhuǎn)運到擠壓筒內(nèi)，擠壓筒內(nèi)徑比坯料外徑大4.5mm～10mm，擠壓模入口處放置玻璃墊;

④將提前準備的尾墊加熱到溫度950℃～1060℃，放置在坯料尾部，尾墊隨坯料一起擠壓;

⑤擠壓機的動力系統(tǒng)使擠壓桿推動坯料向擠出方向移動，坯料前進速度60mm/s～130mm/s，荒管的擠壓比值是2.5～12.5，坯料金屬通過芯棒和擠壓模組成的孔腔而變成荒管，擠出的荒管在960℃以上入水冷到40℃以下。

[0034]本實施例中，具體的，擠壓筒內(nèi)徑為375mm，擠壓模279.1±0.2mm，芯棒216.3mm;擠壓比3.01，擠壓速度80～120mm/s，壓余30mm，擠壓筒預熱溫度為320℃、擠壓模和芯棒的預熱溫度為260℃。擠壓完成后可進行質(zhì)量初檢，檢查尺寸及內(nèi)外表面質(zhì)量，要求外徑范圍：271～275mm，壁厚范圍:28.5～31.5mm，長度：2500～2700mm，并檢測有無分層缺陷。

[0035]如圖4所示，在荒管擠壓中，為增強金屬的平穩(wěn)流動，降低擠壓力，減少擠壓缺陷，提高荒管質(zhì)量，擠壓模采用雙錐模3，雙錐模3內(nèi)部入口由兩個模角組成，模角γ為120°，模角γ'為30°;擠壓模的定徑帶4長度為12mm，此外，在模角γ截面和模角γ'截面過渡區(qū)域加工半徑為15mm的圓角，在模角γ'和定徑帶4過渡區(qū)域加工半徑為12mm的圓角。

[0036]在荒管擠壓結(jié)束后，為了能使坯料尾部約25mm～50mm的坯料能夠順利擠出形成荒管，不會導致材料浪費，在坯料尾部設(shè)置了尾墊，尾墊材質(zhì)是碳鋼，尾墊外徑與坯料外徑相同，尾墊內(nèi)徑比坯料內(nèi)徑大4mm～5mm，尾墊長度100mm。

[0037]S10、荒管固溶處理，用室式爐分階段加熱到溫后進行水冷處理;所述固溶處理工藝為：980℃加熱時間1.5min～2.0min/mm，以100℃～150℃/h速度升溫到1140℃加熱時間2.5min～5.0min/mm，在65S內(nèi)轉(zhuǎn)移到水池中用水作為冷卻介質(zhì)實現(xiàn)快速冷卻。

[0038]本實施例中，具體的，980℃加熱時間1.5min/mm，以120℃/h速度升溫到1140℃加熱時間3.0min/mm。

[0039]S11、冷軋，采用皮爾格冷軋機進行二道次～七道次冷軋?zhí)幚恚康来巫冃瘟?0%～60%，送進量2.6～5.6mm/次，軋制速度30～60次/分鐘，并且控制最后一個道次的冷軋變形量在30%～50%;每道次冷軋后的中間管，首先在脫脂槽內(nèi)去除冷軋油，然后進行中間管的固溶處理，再轉(zhuǎn)運到混酸酸洗槽內(nèi)酸洗去氧化皮;冷軋階段的中間管的固溶處理工藝是：1150℃加熱時間3.0min～6.0min/mm，用水作為冷卻介質(zhì)實現(xiàn)快速冷卻。

[0040]本實施例中，進行二道次冷軋?zhí)幚恚冃芜^程為：荒管φ273mm(直徑)×30mm(壁厚)——冷軋中間品管φ245mm(直徑)×22mm(壁厚)——冷軋成品管φ219mm(直徑)×12.7mm(壁厚);第一道次變形量為32.7%，第二道次變形量為46.6%。其中送進量3.6mm/次，軋制速度46次/分鐘。

[0041]S12、成品管固溶處理，為保證管體質(zhì)量，成品管固溶處理按管體型號選用不同的處理工藝，內(nèi)徑35mm及以上的冷軋管加熱到溫后水冷處理，工藝為：960℃～1030℃加熱時間3.0min～8.0min/mm，在60S內(nèi)用水作為冷卻介質(zhì)實現(xiàn)快速冷卻;內(nèi)徑35mm以下且壁厚5mm以下的冷軋管用保護氣氛光亮爐退火爐進行熱處理，工藝為：960℃～1030℃加熱時間3.0min～8.0min/mm，保護氣體強對流噴流+水冷套冷卻。

[0042]本實施例中的成品管固溶處理選用水冷處理，工藝為：1010℃加熱時間為3.5min/mm，在60S內(nèi)用水作為冷卻介質(zhì)實現(xiàn)快速冷卻。

[0043]S13、精整處理，矯直、檢測、表面處理、平頭、包裝。

[0044]將制備得到的規(guī)格為φ219mm(直徑)×12.7mm(壁厚)的GH3625高溫合金管材成品無縫管進行性能檢測，任意選取1#～3#進行檢驗，檢驗數(shù)據(jù)見表1。

[0045]表1. GH3625高溫合金成品無縫管性能檢測結(jié)果

[0046]按照本發(fā)明生產(chǎn)工藝所得到的GH3625高溫合金管材成品無縫管，其抗拉強度Rm、Rp0.2屈服強度、伸長率、晶粒度、標準ASTM G28 A法的腐蝕速率等測試結(jié)果均滿足技術(shù)指標要求值。

[0047]最后應說明的是：以上的實施例僅用以說明本公開的技術(shù)方案，而非對其限制;盡管參照前述各實施例對本公開進行了詳細的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術(shù)特征進行等同替換;而這些修改或者替換，并不使相應技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本公開各實施例技術(shù)方案的范圍。

說明書附圖(4)