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(zhì)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(zhì)鍋爐，生物質(zhì)鍋爐主要燃燒
顆粒機、
木屑顆粒機壓制的生物質(zhì)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(zhì)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(zhì)鍋爐以及木屑顆粒機壓制的生物質(zhì)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。
