石化容器用2.25Cr-1Mo-0.25V钢的CMT电弧熔丝增材制造工艺及组织性能研究

作者：仲杨; 秦晓波; 郑志镇^*; 李建军; 王承

来源：中国机械工程, 2022, 33(10): 1251-1259.

• 电弧熔丝增材制造
• 2.25Cr-1Mo-0.25V钢
• 最小热处理
• 微观组织
• 力学性能

为探索大型石化筒体根部止口的制造新工艺，采用新研发的2.25Cr-1Mo-0.25V合金丝材，使用CMT电弧熔丝增材制造技术首次堆积2.25Cr-1Mo-0.25V直壁墙，探索增材后的最佳热处理工艺，以改善沉积态显微组织与力学性能。实验发现：增材成形的直壁件内部微观组织主要为板条贝氏体、粒状贝氏体和部分马氏体，堆积方向组织差异明显，显微硬度浮动剧烈，拉伸强度远高于母材，但断裂延伸率较低。对增材后的直壁件施加“消氢处理+去应力处理”和“模拟最小焊后热处理”,发现后者能将其塑性提升至与母材相当。根据显微组织分析，经过“最小焊后热处理”,沉积态的板条贝氏体和部分马氏体可转变成均匀分布的粒状贝氏体，组织间的各向异性显著降低。实验证明，应用新研发的2.25Cr-1Mo-0.25V丝材在最佳的CMT电弧熔丝增材工艺参数下成形直壁件并结合“最小焊后热处理”能够最大程度地改善显微组织和力学性能，最终满足石化容器筒体根部止口的服役指标。相比浇铸-锻造成形止口的工艺，开发的CMT电弧熔丝增材新工艺有望大幅节约生产成本，提高制造效率。

• 单位
  材料成形与模具技术国家重点实验室; 华中科技大学