通過優(yōu)化和控制煉鋼、鍛造、熱處理等熱加工工藝過程，成功制造了?9m超大筒節(jié)鍛件。鍛件誰冒口倆端和全截面不同取樣的性能均滿足技術(shù)條件要求，且各項(xiàng)性能相對(duì)較為均勻。

1 制造過程

?9 m筒節(jié)鍛件的主要制造過程包括煉鋼— 鍛造— 鍛后熱處理— 性能熱處理— 性能檢驗(yàn)。其中熱加工工藝過程對(duì)最終產(chǎn)品質(zhì)量均有影響，因此可通過控制熱加工工藝過程來控制最終產(chǎn)品質(zhì)量。

1.1 煉鋼

筒節(jié)鍛件所用鋼錠采用精選的原材料和鐵合金，電爐冶煉加爐外精煉。鋼水經(jīng)合理控制化學(xué)成分、真空冶煉并真空澆注,保證得到髙純凈度的鋼。

1.2 鍛造

由于筒節(jié)鍛件尺寸超過現(xiàn)有水壓機(jī)的開檔尺寸，無法利用水壓機(jī)直接鍛造出成品。筒節(jié)鍛件的鍛造在150 MN水壓機(jī)和筒節(jié)軋機(jī)上完成。先利用水壓機(jī)鍛造出半成品,然后在筒節(jié)軋機(jī)上軋制出成品。筒節(jié)的鍛造過程為:鐓粗、沖孔—芯棒 拔長—馬杠擴(kuò)孔— 軋制出成品。

1.3 熱處理

1.3.1 鍛后熱處理

由于大型筒節(jié)鍛件特別是厚壁的筒節(jié)鍛件通過鍛造過程很難得到細(xì)小的晶粒，鍛造完成后心部溫度仍然很高，晶粒會(huì)長大。在鍛件鍛造完成后進(jìn)行鍛后熱處理,其主要作用是調(diào)整和細(xì)化晶粒,為后續(xù)性能熱處理做好組織準(zhǔn)備。

1.3.2 性能熱處理

鍛件可通過性能熱處理獲得優(yōu)良組織和性能，特別是低溫韌性，性能熱處理一般采用水淬。性能熱處理的溫度、時(shí)間和奧氏體化后的冷卻速率對(duì)獲得良好性能至關(guān)重要。

1.4 性能檢驗(yàn)

性能熱處理后,在筒節(jié)水口端周向?qū)ΨQ180°取下性能試料兩塊A、B，在冒口端與水口端試料順時(shí)針轉(zhuǎn)90°的位置周向?qū)ΨQ180°取下性能試料 兩塊C、D。按要求分解試樣后,先經(jīng)歷模擬焊后熱處理，再加工成相應(yīng)試樣進(jìn)行性能檢驗(yàn)。最大模擬焊后熱處理為610~ 620℃ x21h，最小模擬焊后熱處理為610~62℃x5h。在正常產(chǎn)品檢驗(yàn)以外，對(duì)每塊試料進(jìn)行了全厚度不同部位的性能檢驗(yàn)。

2  結(jié)果與討論

經(jīng)過性能熱處理和模擬焊后熱處理后，A、B、C、D料不同取樣部位的室溫拉伸試驗(yàn)結(jié)果。鍛件全截圖不同取樣部位的強(qiáng)度均滿足技術(shù)條件要求，且有較大富余量。總體來看，同一取樣位置、不同取樣部位的強(qiáng)度相差不同。

2.2  0℃沖擊試驗(yàn)

經(jīng)過性能熱處理和模擬焊后熱處理后,A、B、C、D料不同取樣部位的O℃沖擊試驗(yàn),鍛件全截面不同取樣部位的沖擊功均滿足技術(shù)條件要求。同一取樣位置，從表面到中心,越往里沖擊功越低,T/2部位沖擊功最低,這是由于沖擊功受冷卻速率的影響較大。而從表面到中心,鍛件冷卻速率越來越慢。

相同取樣部位、不同取樣位置的沖擊功變化沒有明顯的規(guī)律，這可能是由于影響沖擊功的因素較多,多個(gè)因素起作用導(dǎo)致沖擊功變化沒有明顯規(guī)律。

2.3 金相

經(jīng)過性能熱處理和最大模擬焊后熱處理后，A、B、C、D料不同取樣部位金相結(jié)果均滿足技術(shù)條件要求，且不同部位組織、晶粒度和夾雜物較為 均勻。其中金相組織絕大部分為貝氏體回火組織，個(gè)別位置另有極少量鐵素體。晶粒度均為7.5 ~7級(jí)。 A、B、C、D類夾雜物絕大部分為0.5級(jí)，個(gè)別為1 級(jí)或1.5級(jí),DS類夾雜物均為0級(jí)。

3 結(jié)論

（1）?9m超大筒節(jié)鍛件的不同部位性能結(jié)果均滿足技術(shù)條件要求,且各項(xiàng)性能相對(duì)較為均勻,說明現(xiàn)有制造工藝是可行的。

（2）現(xiàn)在筒節(jié)鍛件的強(qiáng)度余量較大,沖擊功余量相對(duì)較小,后續(xù)研究考慮優(yōu)化成分和工藝,使強(qiáng)度和沖擊功達(dá)到最優(yōu)匹配。

（3）?9m超大筒節(jié)鍛件的成功制造拓展了我國筒形鍛件的制造能力,使我國掌握了超大直徑筒形鍛件的熱加工技術(shù)，特別是鍛件成形和熱處理技術(shù)。

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