16Mn锻件氧_乙炔火焰切割面加工状态分析

16Mn锻件氧_乙炔火焰切割面加工状态分析－ 5－化工装备 1.概述 16Mn锻件广泛应用于锅炉、压力容器、石油化工等行业。各类行业中相关设备实际运行环境复杂，对设备质量要求、管理要求较高，其中对设备制造中使用材料的控制是其关键的一个环节。 16Mn锻件在制造加工过程中，经常使用机械加工和氧-乙炔切割方法。厚大的16Mn锻件由于在氧-乙炔切割过程中，工件散热较快，相应的切割面冷却速度大，容易形成淬硬层，给相应设备日后运行带来安全隐患。本文通过对16Mn锻件氧-乙炔切割过程中，对不同的预热条件下锻件切割面表面硬...

－ 5－化工装备 1.概述 16Mn锻件广泛应用于锅炉、压力容器、石油化工等行业。各类行业中相关设备实际运行环境复杂，对设备质量要求、管理要求较高，其中对设备制造中使用材料的控制是其关键的一个环节。 16Mn锻件在制造加工过程中，经常使用机械加工和氧-乙炔切割方法。厚大的16Mn锻件由于在氧-乙炔切割过程中，工件散热较快，相应的切割面冷却速度大，容易形成淬硬层，给相应设备日后运行带来安全隐患。本文通过对16Mn锻件氧-乙炔切割过程中，对不同的预热条件下锻件切割面表面硬度、金属图2 切割方法组织状况进行分析，寻求合适的加工工艺方案。 2.预热对16Mn锻件表面硬度的影响。 2.1评定方案按图1制备试样，材料为16Mn锻件。氧－乙炔切割试验按图2进行，分为常温下、100℃、150 ℃、200℃分别预热切割，常温下冷却后测试试样表面硬度。机加工试样作为对比试验，在高温烘箱中加热到900℃～1000℃后分别转到水冷、常温下、100℃、150℃、200℃烘箱中冷却后，测试试样表面硬度。图1 试样尺寸 16Mn锻件氧—乙炔火焰切割面加工状态分析羊文新黄淑芳朱兆华（常州锅炉有限公司 213002）摘要：通过对16Mn锻件氧—乙炔火焰切割面的测试，确认热影响区的厚度和组织状况，为消除热影响区对16Mn锻件的影响，寻找合适的加工工艺方法。关键词：16Mn锻件，热影响区。问题与对策－ 6－化工装备 2.2、测试数据氧－乙炔切割条件下预热对硬度的影响（常温下冷却）表1 表2 2.3、机加工（电加热900～1000℃）条件下预热对硬度的影响注：氧—乙炔切割面去除表面氧化皮。 3、常用加工条件下，预热+保温对16Mn锻件表面硬度的影响 3.1、评定方案按图1制备试样，材料16Mn锻件，氧—乙炔切割试验按图2进行，分为常温、100℃、150℃、 200℃预热切割后、在水冷、100℃、150℃、200 ℃烘箱中冷却后测试试样表面硬度。 3.2、测试数据 3.1,氧—乙炔切割条件下，预热+保温对硬度值的影响。表3 问题与对策－ 7－化工装备说明：实际工件如果属于厚大件，氧—乙炔切割过程中散热更快，因此其表面硬度比本试样大。 4．切割面热影响区尺寸和相应金相分析 4.1评定方案 1、对3—1、3—2、3—4;5—2、5—4；试样进行微观金相观察，测量相应热影响层厚度及金相组织状况。图3 预热温度对氧—乙炔火焰切割表面硬度的影响图4试样号：3—1（常温切割） 400× 图5试样号：3—2（预热100℃切割） 400× 图6试样号：3—4（预热200℃切割） 400× 图7试样号：5—2（预热—保温100℃切割） 400× 图8试样号：3—1（常温切割） 40× 图9试样号：3—4（预热200℃切割） 40× 3.3,小结问题与对策－ 8－化工装备 4.3小结金相分析： 1) 氧—乙炔切割试样表面热影响层厚度随工件大小，试样预热温度等因素影响有所不同，其组织变化深度主要在0～5mm之间。 2) 从微观金相分析，不论其预热情况如何表面组织基本上为低碳马氏体+贝氏体组织；距切割表面2mm的组织为铁素体+贝氏体+珠光体。 3) 从试样热影响区硬度来看，在距切割表面 2㎜左右的布氏硬度大都HB<180，跟实际工件上测量结果吻合。 5结论从上述工艺试验结果，结合实际生产经验，对 16Mn锻件加工工艺方案选择如下： 5.1尽量采用机械加工方式，因为没有淬硬层为优先方案。 5.2采用氧-乙炔切割后，从试验结果和实际产品测试来分析，打磨深度在大于2mm时能有效减小表面金属组织硬度对材料性能影响。 5.3对厚大锻件采用预热进行氧-乙炔火焰切割。预热温度100-200℃，其表面硬度能有效下降，但表面金属组织从金相分析来看还有淬硬组织存在。表4 4.2测试数据（见表4）表 4 Study on section of 16Mn forging cut oxy-acetylene Changzhou boiler Co. Ltd(213002) Yang wen-xin ,et al . Abstracts: Test section of 16Mn forging cut oxy-acetylene,Define the thickness and structure character, Find available process to decrease HAZ affact to 16Mn forging. Key words: 16Mn forging; HAZ. 问题与对策

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