筒體鍛件是壓力容器、核電設備、化工裝備等大型設備的關鍵部件，其生產流程涉及多道精密工藝。以下是詳細的流程解析：

1. 原材料準備

選材：常用材料包括碳鋼（如Q245R）、低合金鋼（如16MnDR）、不銹鋼（如304/316L）及特種合金（如Inconel）。

檢驗：對鋼錠或棒料進行化學成分分析、超聲波探傷（UT）確保無內部缺陷。

2. 下料

切割方式：火焰切割（厚板）、等離子切割或鋸切（高精度要求）。

尺寸控制：預留加工余量（通常直徑方向留10-20mm，長度方向留20-30mm）。

3. 加熱

加熱設備：采用環形爐或感應加熱爐，溫度控制精度±10℃。

溫度范圍：

碳鋼：1100-1200℃

不銹鋼：1050-1150℃

高溫合金：1180-1250℃

保溫時間：按截面厚度計算（通常1.5-2分鐘/mm）。

4. 鍛造

鐓粗：將坯料高度減小至原始高度的1/3~1/2，消除內部孔隙。

沖孔：使用馬杠擴孔或沖頭穿孔（孔徑≥Φ300mm時采用馬杠工藝）。

擴孔：通過芯棒拔長+旋轉碾壓逐步擴大至目標尺寸（變形量控制在20%-30%/火次）。

關鍵參數：終鍛溫度需高于材料再結晶溫度（碳鋼≥800℃）。

5. 熱處理

退火：消除鍛造應力（650-700℃保溫后緩冷）。

正火+回火：細化晶粒（如16MnDR正火溫度900-930℃）。

性能熱處理：調質（淬火+高溫回火）用于高強度要求材料。

6. 機械加工

粗加工：車削外圓/內孔，留2-3mm精加工余量。

精加工：

尺寸公差：通常按GB/T 1804-m級

表面粗糙度：Ra≤3.2μm（密封面需達Ra1.6μm）

坡口加工：焊接坡口角度30°±2°，鈍邊1-2mm。

7. 檢測與驗收

尺寸檢測：使用激光掃描或大型卡規，圓度誤差≤0.1%直徑。

無損檢測：

UT檢測（按JB/T 4730.3-2015，Ⅱ級合格）

MT/PT檢測表面缺陷（裂紋檢出靈敏度0.05mm）

力學性能：取樣位置為1/4壁厚處，包括-20℃沖擊試驗（如低溫容器）。

8. 特殊工藝（可選）

整體旋壓：用于薄壁筒體（壁厚＜50mm），成型精度可達0.5mm。

堆焊：內壁堆焊不銹鋼（如309L+308L復合層），稀釋率控制＜10%。

關鍵控制點

鍛造比：需≥3（核電鍛件要求≥4）

晶粒度：ASTM 5級或更細

殘余應力：通過振動時效控制在80MPa以下

典型應用案例

加氫反應器筒體：材料2.25Cr-1Mo-V，重量超200噸，需模擬焊后鍛件熱處理（PWHT）。

核電蒸發器殼體：SA-508 Gr.3 Cl.2，要求全厚度淬透。

通過嚴格管控各環節參數，可確保筒體鍛件滿足ASME、PED等國際標準要求。實際生產中需根據材料特性和終端用途調整工藝路線。