CN108356193B - 汽轮发电机转子自由锻成形方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种汽轮发电机转子自由锻成形方法，步骤如下：制作汽轮发电机转子钢锭；一火压钳把，预拔长，热割水口，热割水口重量占总钢锭重量的8％；二火第一次镦粗，镦粗至坯料高度和直径比0.8:1至1:1，KD压实法拔长，满砧进给，压下量是压下前坯料高度的20％，错半砧，将冒口端占钢锭总重量5％的钢锭压入钳把；三火第二次镦粗，镦粗至坯料高度和直径比0.45:1至0.55:1，KD压实法拔长，满砧进给，压下量压下前坯料高度的25％，错半砧；四火弹簧摔子旋转拔长，切肩，拔长各部直径预留1.6锻造比；五火锻至出成品，10分钟内快速入水冷却。本发明可以减少镦拔次数，提高产品的成形效率，最后一火留锻比成形，能够保证产品晶粒度和质量。

Description

汽轮发电机转子自由锻成形方法
技术领域
本发明属于大型汽轮发电机自由锻成形技术领域，具体涉及汽轮发电机转子自由锻成形方法。
背景技术
图1示出了300MW汽轮发电机转子的结构图，这类锻件最大特点是锻件直径大，长度长，受力情况复杂，质量要求高。根据经验，目前国内外关于此类锻件自由锻工艺通常采用三次镦粗、三次WHF法、两次JTS法、一次KD压实法，工艺过程复杂，火次较多，最后无锻比加热出成品。
对于此类零件的生产，这种锻造工艺的缺点如下：
(1)工艺复杂，生产效率低；
(2)火次较多，消耗高；
(3)出成品无锻比加热，晶粒粗大，后续热处理难度大。
因此需要提供一种新的汽轮发电机转子自由锻成形方法来提高成形效率，保证产品晶粒度和质量。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种汽轮发电机转子自由锻成形方法，用于改进压实方式，减少镦拔次数，提高产品的成形效率，最后一火留锻比成形，保证产品晶粒度和质量。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种汽轮发电机转子自由锻成形方法，包括如下步骤：
a)制作汽轮发电机转子钢锭；
b)一火始锻温度1250℃，终锻温度900℃，钢锭压钳把，预拔长，热割水口，热割水口
重量占总钢锭重量的8％；
c)二火始锻温度1250℃，终锻温度900℃，第一次镦粗，镦粗至坯料高度和直径比0.8:1
至1:1，KD压实法拔长，满砧进给，压下量是压下前坯料高度的20％，错半砧，将冒
口端占钢锭总重量5％的钢锭压入钳把；
d)三火始锻温度1260℃，终锻温度800℃，第二次镦粗，镦粗至坯料高度和直径比0.45:1
至0.55:1，KD压实法拔长，满砧进给，压下量压下前坯料高度的25％，错半砧；
e)四火始锻温度1250℃，终锻温度800℃，弹簧摔子旋转拔长，切肩，拔长各部直径预
留1.6锻造比；
f)五火始锻温度1220℃，终锻温度800℃，锻至出成品；
g)锻件出成品后，10分钟内快速入水，强制冷却。
优选地，在步骤b)中所述汽轮发电机转子钢锭在950℃-1000℃温度下热割水口。
优选地，在步骤c)和d)中保温时间不小于38小时。
优选地，在步骤c)和d)中采用凹面板镦粗。
如上所述，本发明，具有以下有益效果：本发明采用两次镦粗拔长工艺，第一次镦粗坯料高度和直径比0.8:1至1:1，KD砧拔长，冒口端进长度L压入钳把，保证钢锭冒口缺陷去除干净，第二次镦粗至坯料高度和直径比0.45:1至0.55:1，KD法拔长，出成品前一火保证最后预留锻造比1.6,返炉，最后一火弹簧摔子旋转拔长各部至尺寸，然后精整，完成锻造。锻造完成后，10分钟内保证快速入水，强制冷却，防止晶粒长大的同时能够崩掉锻件表面氧化皮，减少后续机加工难度。本发明采用两次镦粗拔长，比传统工艺减少一次镦粗拔长；第一次镦粗程度较现有工艺轻，节约锻造时间，降低初次镦粗开裂风险；最后一火留1.6锻比，避免无锻比加热造成锻造完成后晶粒粗大；使用弹簧摔子旋转拔长大大提高了成形效率的同时也保证了产品质量；锻后毛坯快速入水，防止晶粒长大，减少后续热处理次数，提高了汽轮发电机转子的锻造质量，提高了生产效率。
附图说明
图1为第一次镦粗后锻坯的示意图；
图2为第二次镦粗后锻坯的示意图；
图3为冒口端进长度L压入钳把的示意图。
图中：1、钳把
具体实施方式
说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“前”、“后”、“中间”等用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
本实施例为一种汽轮发电机转子自由锻成形方法其以φxx汽轮发电机转子为包括如下步骤：
a)制作汽轮发电机转子钢锭；
b)一火始锻温度1250℃，终锻温度900℃，保温时间(9h-24h)，钢锭压钳把1，预拔长，
在950℃-1000℃温度下热割水口，热割水口重量占总钢锭重量的8％；
c)二火始锻温度1250℃，终锻温度900℃，保温时间≥38h，第一次凹面板镦粗，镦粗至
坯料高度和直径比0.8:1至1:1，KD压实法拔长，满砧进给，压下量是压下前坯料高
度的20％，错半砧，将冒口端占钢锭总重量5％的钢锭压入钳把；
d)三火始锻温度1260℃，终锻温度800℃，保温时间≥38h，第二次凹面板镦粗，镦粗至
坯料高度和直径比0.45:1至0.55:1，KD压实法拔长，满砧进给，压下量压下前坯料
高度的25％，错半砧；
e)四火始锻温度1250℃，终锻温度800℃，弹簧摔子旋转拔长，切肩，拔长各部直径预留
1.6锻造比；
f)五火始锻温度1220℃，终锻温度800℃，锻至出成品；
g)锻件出成品后，10分钟内快速入水，强制冷却。
以300MW汽轮发电机转子为例，采用传统锻造工艺时其各项能耗和性能指标见下表：
Figure BDA0001669411390000031
采用本自由锻成形新工艺后的各项能耗和性能指标见下表
Figure BDA0001669411390000032
本发明汽轮发电机转子自由锻成形方法比传统的锻造方法，减少一次墩粗、拔长，第一火次采用预拔长，既方便了压钳把，又锻合皮下气泡，打碎表皮铸态组织，防止墩粗纵向裂纹。冒口端锭身压入钳把，防止夹杂和缩孔。最后一火预留锻造比成形，能够保证转子晶粒度，防止因无锻比加热造成粗晶，或者锻造变形不均匀造成混晶。锻件出成品后立即入水，防止晶粒长大，减少后续热处理次数，提高了汽轮发电机转子的锻造质量，提高了生产效率。
综上所述，本发明汽轮发电机转子自由锻成形方法，减少镦拔次数，提高产品的成形效率，最后一火留锻比成形，保证产品晶粒度和质量。所以，本发明有效克服了现有技术中的一些实际问题从而有很高的利用价值和使用意义。
上述实施方式仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。本发明还有许多方面可以在不违背总体思想的前提下进行改进，对于熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，可对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (4)

1.一种汽轮发电机转子自由锻成形方法，其特征在于，包括如下步骤：
a)制作汽轮发电机转子钢锭；
b)一火始锻温度1250℃，终锻温度900℃，钢锭压钳把，预拔长，热割水口，热割水口重量占总钢锭重量的8％；
c)二火始锻温度1250℃，终锻温度900℃，第一次镦粗，镦粗至坯料高度和直径比0.8:1至1:1，KD压实法拔长，满砧进给，压下量是压下前坯料高度的20％，错半砧，将冒口端占钢锭总重量5％的钢锭压入钳把；
d)三火始锻温度1260℃，终锻温度800℃，第二次镦粗，镦粗至坯料高度和直径比0.45:1至0.55:1，KD压实法拔长，满砧进给，压下量是 压下前坯料高度的25％，错半砧；
e)四火始锻温度1250℃，终锻温度800℃，弹簧摔子旋转拔长，切肩，拔长各部直径预留1.6锻造比；
f)五火始锻温度1220℃，终锻温度800℃，锻至出成品；
g)锻件出成品后，10分钟内快速入水，强制冷却。
2.根据权利要求1所述的汽轮发电机转子自由锻成形方法，其特征在于，在步骤b)中所述汽轮发电机转子钢锭在950℃-1000℃温度下热割水口。
3.根据权利要求1所述的汽轮发电机转子自由锻成形方法，其特征在于，在步骤c)和d)中保温时间不小于38小时。
4.根据权利要求1所述的汽轮发电机转子自由锻成形方法，其特征在于，在步骤c)和d)中采用凹面板镦粗。
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