蛇形管托架断裂缺陷,高频感应淬火设备轻松应对

蛇形管托架是电站锅炉上的重要零件,工件在温度为900-1050℃的烟气环境下,同时承受过热器管束重量载荷,服役条件恶劣。该工件除要求具有较高强度和刚度外,尤其要求工件耐热性能好,耐腐蚀性能优良。由于支架采用冲压加工成形,还要求工件必须具有良好的塑性和冲压性能。1Cr6Si2Mo钢是性能优良的耐热不起皮钢,耐蚀抗氧化温度可达800℃,是制造蛇形管托架的优质材料。生产中发现,托架压制加工中多次出现裂纹和脆性断裂失效事故,给生产带来极大危害,经济损失严重。

检验发现,托架材料1Cr6Si2Mo钢屈服比为1,高于要求值(一般冲压件屈强比应<0.65),同时该材料伸长率偏低,因而冲压性能较差,容易引发裂纹缺陷。分析认为,托架冲压时由于各部位变形不均匀,产生内应力,出现加工硬化现象,导致工件硬度和强度升高,塑性下降。工件内存在的宏观应力、晶间应力和晶格畸变应力形成叠加,出现复杂应力状态,产生应力集中,其应力高于工件缺陷薄弱处抗拉强度时裂纹萌生并迅速扩展,导致工件断裂。为改善工件冲压性能,必须采用相应热处理措施解决。

退火可消除工件残留应力,降低其强度和硬度,提高塑性和冲压性能。试验采用高频感应淬火设备进行,结果如下:退火硬度<217HBW,压制合格率为100%,无裂纹出现,可提高工效1倍。金相组织为珠光体,晶粒度为6-7 级,全部符合技术要求指标。退火中注意工件摆放,使工件受热均匀,并严格控制退火温度,否则工件将发生相变,工件硬度增高,托架冲压加工时易产生裂纹缺陷。

生产应用表明,经高频感应淬火设备感应退火后,1Cr6Si2Mo钢托架获得7-8级晶粒度的球状珠光体组织,工件硬度为187-193HBW,塑性良好,消除80%切应力,工件冲压生产时不产生裂纹和脆断,产品性能优良,生产效率提高2倍,并且节能效果好,技术经济效益显著。

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