CN103878292A - 一种Cr-Ni-Mo系不锈钢叶片的锻造方法 - Google Patents
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Abstract
一种Cr-Ni-Mo系不锈钢叶片的锻造方法，涉及叶片的锻造技术领域，特别是涉及Cr-Ni-Mo系不锈钢叶片的锻造技术领域；通过在原有锻造工艺的基础上将自由锻以及模锻后的空冷调整为保温棉或保温箱的缓冷，并增加锻制的荒形和模锻后的去应力退火以及将荒形的整体模锻调整为整体模锻加分段模锻的模锻工艺，减少了在Cr-Ni-Mo系不锈钢叶片的锻造过程中裂纹的产生，并使得锻制的荒形在模锻中能够完全充满模具的型腔，提高该叶片制造用锻件坯料的生产合格率。
Description
技术领域
本发明涉及叶片的锻造技术领域，特别是涉及Cr-Ni-Mo系不锈钢叶片的锻造技术领域。
背景技术
1000MW超临界蒸汽轮机中包括定子叶片和相应的转子叶片，其中转子叶片采用Cr-Ni-Mo系不锈钢制造。所述转子叶片的制造是首先通过棒材经锻造后制成机械加工用的坯料，而后经机械加工而成。通常的锻造方法为：首先将棒料加热后经自由锻制成荒形，然后将所述荒形经空冷打磨排伤，再将其加热后通过整体模具进行模锻，空冷后得到机械加工用的坯料；但由于Cr-Ni-Mo系不锈钢的温度敏感性较高，空冷时易导致裂纹的产生；另外由于该材料的变形抗力较大且叶片的叶根与叶身的横截面差距较大导致利用整体模具进行模锻时很难完全充满模具的型腔，故此导致该叶片的生产合格率低。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：在Cr-Ni-Mo系不锈钢叶片的锻造过程中避免裂纹的产生，使得锻制的荒形在模锻中能够完全充满模具的型腔，提高该叶片制造用锻件坯料的生产合格率。
本发明的技术方案是:为了在Cr-Ni-Mo系不锈钢叶片的锻造过程中尽量避免裂纹的产生，将自由锻以及模锻后的空冷调整为保温棉或保温箱的缓冷，并增加锻制的荒形和模锻后的去应力退火；为了使锻制的荒形在模锻中能够完全充满模具的型腔，将荒形的整体模锻调整为整体模锻加分段模锻的模锻工艺。
所述锻制的荒形和模锻后的去应力退火采用中温退火，然后炉冷至室温。
所述整体模锻加分段模锻的模锻工艺为：首先进行叶片的整体模锻后，再进行叶根和叶冠的分段模锻，然后再进行叶片的整体模锻，当叶片未能充满整体模具时，再重复进行上述的叶根和叶冠的分段模锻和其后的整体模锻，直至叶片坯料完全充满整体模具为止。
所述去应力退火必须在锻后6小时内进行。
所述的保温箱缓冷需在保温箱于150℃～250℃预热后进行。
本发明的有益效果是：通过将自由锻以及模锻后的空冷调整为保温棉或保温箱的缓冷，并增加锻制的荒形和模锻后的去应力退火以及将荒形的整体模锻调整为整体模锻加分段模锻的模锻工艺，减少了在Cr-Ni-Mo系不锈钢叶片的锻造过程中裂纹的产生，并使得锻制的荒形在模锻中能够完全充满模具的型腔，提高该叶片制造用锻件坯料的生产合格率。
具体实施方式
下面通过具体的实施例对本发明的方法进行详细地说明。
某1000MW超临界蒸汽轮机中的转子叶片采用了Cr-Mo-V不锈钢中的1Cr12Ni3Mo2VNbN材料，该转子叶片要求的机械加工用的锻件坯料尺寸为：长1427.09mm、叶身型面弦宽298.00mm、叶身型面厚度17.78mm～37.77mm、叶根宽度391.61mm、叶根厚度80.36mm。据此选用直径为220mm、长506mm的棒料加热后经自由锻制成荒形；将自由锻后荒形采用保温箱缓冷，即将保温箱的温度升至200℃预热后再将自由锻后荒形直接入箱缓冷至室温；然后，将冷却至室温的荒形送至热处理车间，保证6小时内进行去应力退火，退火工艺采用700℃保温6小时后炉冷至室温；再对荒形去除表面缺陷后进行磁探，若有需要进行打磨排伤；其次，将符合要求的荒形加热后进行模锻，首先进行整体模锻后再单独对叶根和叶冠进行分段模锻，再进行叶片的整体模锻，当叶片未能充满整体模具时，再重复进行上述的叶根和叶冠的分段模锻和其后的整体模锻，直至叶片坯料完全充满整体模具为止；将模锻后的叶片坯料采用保温箱缓冷，即将保温箱的温度升至200℃预热后再将模锻后的叶片坯料直接入箱缓冷至室温；然后，将冷却至室温的叶片坯料送至热处理车间，保证6小时内进行去应力退火，最后对模锻件去除表面缺陷后进行磁探，若有需要进行打磨排伤后予以交付。通过上述锻造过程中减少了裂纹的产生，并使得锻制的荒形在模锻中能够完全充满模具的型腔，提高了1Cr12Ni3Mo2VNbN叶片制造用锻件坯料的生产合格率。
Claims (5)
1.一种Cr-Ni-Mo系不锈钢叶片的锻造方法，首先将棒料加热后经自由锻制成荒形，然后将所述荒形经空冷打磨排伤，再将其加热后通过模具进行模锻，冷却后得到机械加工用的坯料，其特征在于：自由锻以及模锻后的冷却为保温棉或保温箱的缓冷，并增加锻制的荒形和模锻后的去应力退火，荒形的模锻采用整体模锻加分段模锻的模锻工艺进行。
2.根据权利要求1所述的Cr-Ni-Mo系不锈钢叶片的锻造方法，其特征在于：所述锻制的荒形和模锻后的去应力退火采用中温退火，然后炉冷至室温。
3.根据权利要求1所述的Cr-Ni-Mo系不锈钢叶片的锻造方法，其特征在于：所述整体模锻加分段模锻的模锻工艺为：首先进行叶片的整体模锻后，再进行叶根和叶冠的分段模锻，然后再进行叶片的整体模锻，当叶片未能充满整体模具时，再重复进行上述的叶根和叶冠的分段模锻和其后的整体模锻，直至叶片坯料完全充满整体模具为止。
4.根据权利要求1所述的Cr-Ni-Mo系不锈钢叶片的锻造方法，其特征在于：所述去应力退火必须在锻后6小时内进行。
5.根据权利要求1所述的Cr-Ni-Mo系不锈钢叶片的锻造方法，其特征在于：所述保温箱的缓冷需在保温箱于150℃～250℃预热后进行。
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