造纸烘缸锻件自由锻成型工艺与高温工况抗形变技术

  造纸烘缸长期处于 120~180℃高温湿热工况，筒体承受蒸汽内压、纸幅挤压双重载荷，高温环境下极易出现筒体椭圆形变、端面开裂问题。山西永鑫生重工采用大型筒体自由锻整体成型工艺，搭配高温稳定化热处理技术，锻造一体成型造纸烘缸锻件筒体，解决分体焊接烘缸密封性差、高温变形量大的行业短板，适配蒸汽加热式造纸烘缸配套制造。

  传统烘缸多采用钢板卷制焊接成型，焊缝位置在高温蒸汽压力下容易腐蚀泄漏，永鑫生采用整支钢锭自由锻镦扩成型工艺锻造烘缸筒体毛坯，无拼接焊缝，结构整体性大幅提升。选用 45#、16Mn 两种材质适配不同烘缸工况：常温低压烘缸选用 45# 锻件，高温高压蒸汽烘缸选用 16Mn 压力容器专用锻件。钢锭下料重量按照烘缸成品重量预留 4% 锻造烧损余量，钢锭进厂探伤合格后送入大型天然气加热炉整体均匀加热，升温速率 60℃/h，防止巨型钢锭内外温差产生内部裂纹，始锻温度 1130℃，分四次镦粗扩孔成型，单次变形量循序渐进，避免筒体壁厚拉伸不均。

  烘缸筒体属于超大环形锻件，永鑫生 15000 吨压机可成型最大内径 7.5 米的烘缸筒体锻件，锻造过程实时监测筒体圆度，每完成一次扩孔测量一次外径、壁厚，实时调整压机施压位置，将毛坯筒体椭圆度控制≤1mm。锻造结束后筒体立式置入缓冷坑垂直冷却，规避卧式冷却筒体自重压弯变形的缺陷，缓冷时长 36 小时充分释放锻造应力。

  高温抗形变核心工艺分为两步热处理：第一步 870℃正火细化晶粒，均匀筒体内部金相组织；第二步 600℃高温稳定化回火处理，保温 3h 随炉缓慢冷却，消除筒体残余锻造应力，提升材质高温尺寸稳定性。经过稳定化处理后的烘缸锻件，在 180℃持续高温工况下，形变率≤0.02mm/m，远低于焊接烘缸 0.15mm/m 的变形量，长期运行不会出现筒体失圆、纸面烘干不均问题。