RU2741048C1 - Manufacturing method of binding rings for rotors of turbine generators - Google Patents

Manufacturing method of binding rings for rotors of turbine generators Download PDF

Info

Publication number
RU2741048C1
RU2741048C1 RU2019145614A RU2019145614A RU2741048C1 RU 2741048 C1 RU2741048 C1 RU 2741048C1 RU 2019145614 A RU2019145614 A RU 2019145614A RU 2019145614 A RU2019145614 A RU 2019145614A RU 2741048 C1 RU2741048 C1 RU 2741048C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
steel
temperature
forging
ingot
billet
Prior art date
Application number
RU2019145614A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Васильевич Степурин
Рафаэль Мухамедович Нуреев
Отто Александрович Зиберт
Дмитрий Николаевич Гомаз
Артем Александрович Степурин
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "Астра"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "Астра" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "Астра"
Priority to RU2019145614A priority Critical patent/RU2741048C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2741048C1 publication Critical patent/RU2741048C1/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23PMETAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
    • B23P15/00Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Forging (AREA)

Abstract

FIELD: machine building.
SUBSTANCE: invention relates to production of binding rings for rotors of turbine generators from steel 15H15G16ANF. Ingot is made of steel 15H15G16ANF, then forged, ingot is pierced, combined with austenization of its steel, to produce annular billet. Preliminary machining of circular billet is performed, its hardening by means of finishing impact deformation with reduction of its temperature by 200...400 °C below minimum value of set interval of hot deformation of steel 15H15G16ANF. Additional annealing is performed by heating it to 700 ± 20 °C with holding at this temperature for 7 hours and cooling in air. Final machining of circular billet is performed.
EFFECT: simplified process.
1 cl, 2 tbl

Description

Изобретение относится к способам производства заготовок изделий из коррозионностойкой стали аустенитного класса, в частности стали 15Х15Г16АНФ (см. хим. состав в патенте RU №2375492 С1).The invention relates to methods for the production of workpieces from corrosion-resistant steel of the austenitic class, in particular steel 15Kh15G16ANF (see the chemical composition in patent RU No. 2375492 C1).

Предполагаемое изобретение может быть использовано при изготовлении заготовок деталей для энергетического машиностроения, преимущественно для бандажных колец (далее БК) роторов турбогенераторов.The alleged invention can be used in the manufacture of blanks for parts for power engineering, mainly for shroud rings (hereinafter BC) of turbine generator rotors.

Известен способ изготовления бандажных колец, включающий выплавку слитка, ковку кольцевой заготовки на прессе, термическую обработку(аустенизация), предварительную механическую обработку под упрочнение полугорячей раскаткой на оправке, полугорячую раскатку на оправке, низкотемпературную термообработку для снятия напряжений и чистовую механическую обработку в сдаточные размеры детали [1].A known method of manufacturing shroud rings, including smelting an ingot, forging an annular billet on a press, heat treatment (austenitization), preliminary machining for strengthening by semi-hot rolling on a mandrel, semi-hot rolling on a mandrel, low-temperature heat treatment to relieve stresses and finishing machining in [one].

Недостатком этого способа является то, что он применяется для изготовления заготовок бандажных колец из среднеуглеродистых некоррозионностойких марок сталей типа 60Х3Г8Н8В и не может быть применен для изготовления заготовок БК из коррозионностойких сталей.The disadvantage of this method is that it is used for the manufacture of blanks for shroud rings from medium-carbon non-corrosion-resistant steel grades of the 60Kh3G8N8V type and cannot be used for the manufacture of BK blanks from corrosion-resistant steels.

Также недостатком указанного способа является неконтролируемая анизотропия механических свойств металла по окружности, высоте и толщине кольца при упрочнении полугорячей деформацией на оправке вследствие осуществления дробных частных деформаций, неравномерно перемещаемых по окружности при повороте кольцевой заготовки. При этом полугорячая деформация при низкой температуре затрагивает только поверхностные слои на небольшую глубину и при дальнейших операциях заготовка утрачивает прочностные характеристики. Кроме того, значительно увеличиваются пиковые нагрузки на оборудование и оснастку, что часто приводит к выходу их из строя.Also, the disadvantage of this method is the uncontrolled anisotropy of the mechanical properties of the metal around the circumference, height and thickness of the ring during strengthening by semi-hot deformation on the mandrel due to the implementation of fractional partial deformations, unevenly moved around the circumference when turning the ring blank. In this case, semi-hot deformation at low temperatures affects only the surface layers to a shallow depth, and during further operations the workpiece loses its strength characteristics. In addition, the peak loads on equipment and tooling increase significantly, which often leads to their failure.

Известен также способ изготовления бандажных колец, включающий выплавку слитка, ковку кольцевой заготовки на прессе, термическую обработку(аустенизацию), механическую обработку перед упрочнением кольцевой заготовки внутренним гидравлическим давлением (далее гидрорастяжение), операция гидрорастяжения, низкотемпературная термообработка для снятия напряжений и чистовая механическая обработка в сдаточные размеры [2] - прототип.There is also known a method of manufacturing shroud rings, including smelting an ingot, forging an annular billet on a press, heat treatment (austenitization), mechanical treatment before strengthening the annular billet by internal hydraulic pressure (hereinafter hydrostretching), hydrostretching operation, low-temperature heat treatment to relieve stress and finish machining in delivery dimensions [2] - prototype.

Указанный способ применяется преимущественно для изготовления заготовок БК из коррозионностойких сталей типа 12Х18АГ18-Ш.This method is mainly used for the manufacture of BC blanks from corrosion-resistant steels of the 12X18AG18-Sh type.

Недостатками указанного способа являются сложная многооперационная технология упрочнения гидрорастяжением, изготовление и применение дорогостоящего и громоздкого оборудования для гидрорастяжения (см. а.с. СССР №198915 1967 г. МПК В30В), а также сложной в изготовлении, наладке и эксплуатации оснастки. Кроме этого, при растяжении кольцевой заготовки в холодном состоянии, в результате интенсивных растягивающих напряжений происходит частичное исчерпание ресурса прочности и пластичности наружных поверхностных слоев бандажного кольца, что может отрицательно сказаться на его эксплуатационных характеристиках как наиболее нагруженной детали в турбогенераторах.The disadvantages of this method are the complex multi-operation technology of strengthening by hydrostretching, the manufacture and use of expensive and bulky equipment for hydrostretching (see USSR AS No. 198915, 1967 MPK V30V), as well as equipment that is difficult to manufacture, set up and operate. In addition, when the annular blank is stretched in the cold state, as a result of intense tensile stresses, the strength and plasticity of the outer surface layers of the shroud ring is partially exhausted, which can adversely affect its performance as the most loaded part in turbine generators.

Задачей, решаемой предполагаемым изобретением является повышение механических свойств заготовок бандажных колец путем применения стали 15Х15Г16АНФ, упрощение технологического процесса и снижение себестоимости изготовления путем совмещения отдельной операции аустенизации с операцией прошивки заготовки кольца в процессе его ковки, упрочнение путем снижения температуры конца операции финишной ковки кольца, применения дополнительной упрочняющей термообработки и, как следствие, исключения многоступенчатой операции гидрорастяжения, связанной с изготовлением и применением дорогостоящих, сложных оборудования и оснастки, а также операции низкотемпературного отжига для снятия напряжений.The problem solved by the alleged invention is to improve the mechanical properties of the blanks of the shroud rings by using steel 15Kh15G16ANF, simplify the technological process and reduce the production cost by combining a separate austenitizing operation with the piercing of the ring blank in the process of its forging, strengthening by reducing the temperature of the end of the final forging of the ring, using additional hardening heat treatment and, as a consequence, the elimination of a multistage hydrostretching operation associated with the manufacture and use of expensive, complex equipment and tooling, as well as the operation of low-temperature annealing to relieve stress.

Технология изготовления заготовок бандажных колец по способу-прототипу состоит из следующих операций:The technology for manufacturing shroud rings blanks according to the prototype method consists of the following operations:

- выплавка стали в дуговых электрических печах;- steel smelting in electric arc furnaces;

- ковка кольцевой заготовки на прессе в интервале ковочных температур, заданном техпроцессом;- forging an annular billet on a press in the range of forging temperatures specified by the technical process;

- предварительная механическая обработка;- preliminary machining;

- отдельная операция аустенизации;- a separate austenitizing operation;

- механическая обработка под операцию гидрорастяжения;- mechanical treatment for the operation of hydrostretching;

- операция гидрорастяжения кольцевой заготовки с применением специальных, дорогостоящих оборудования и оснастки;- the operation of hydraulic stretching of the annular workpiece using special, expensive equipment and tooling;

- низкотемпературный отжиг для снятия напряжений;- low temperature annealing for stress relief;

- механическая обработка в сдаточные размеры;- machining to final dimensions;

Представленная технология является многооперационной и сложной в осуществлении, так как требует громоздкого и дорогостоящего оборудования для создания высокого давления при растяжении кольцевой заготовки внутренним гидравлическим давлением до холодной пластической деформации. Следует отметить, что указанная операция упрочнения выполняется за несколько переходов, т.к. требует больших энергозатрат для холодной пластической деформации кольцевой заготовки, т.е. каждый переход достаточно продолжителен по времени. При этом используемая оснастка также является сложной в исполнении, наладке и эксплуатации.The presented technology is multi-operational and difficult to implement, since it requires bulky and expensive equipment to create high pressure when stretching an annular billet with internal hydraulic pressure to cold plastic deformation. It should be noted that the specified hardening operation is performed in several transitions, since requires high energy consumption for cold plastic deformation of an annular blank, i.e. each transition is quite long in time. At the same time, the equipment used is also complex in design, adjustment and operation.

Указанная задача решается путем применения коррозионностойкой, хромомарганцевой, азотсодержащей стали аустенитного класса 15Х15Г16АНФ (см. патент RU 2375492 С1, авторы: Степурин А.В., Зиберт О.А., Серебряков Д.В., Нуреев P.M.)This problem is solved by using corrosion-resistant, chromium-manganese, nitrogen-containing steel of austenitic class 15Kh15G16ANF (see patent RU 2375492 C1, authors: Stepurin A.V., Zibert O.A., Serebryakov D.V., Nureyev R.M.)

Химический состав указанной стали содержит в %:The chemical composition of the specified steel contains in%:

С 0,15-0,20; Si 0,2-1,0; Mn 15,0-16,0; Cr 14,0-16,0; Ni 0,8-1,2; N 0,3-0,45; V 0,2-0,4; Zr 0,02-0,04; Fe - остальное. При необходимости производят переков слитка в электроды и последующий их электрошлаковый переплав.C 0.15-0.20; Si 0.2-1.0; Mn 15.0-16.0; Cr 14.0-16.0; Ni 0.8-1.2; N 0.3-0.45; V 0.2-0.4; Zr 0.02-0.04; Fe is the rest. If necessary, the ingot is refilled into electrodes and their subsequent electroslag remelting.

Температурный интервал ковки кольцевых заготовок из слитков этой стали, заданный техпроцессом: Тнач.=1210°С, Тконца ковки=1000°С.The temperature range of forging of ring billets from ingots of this steel, set by the technical process: Tinit. = 1210 ° C, Tnd of forging = 1000 ° C.

Указанная сталь аустенитного класса, поэтому в технологическом процессе изготовления кольцевых поковок имеется операция термообработки (аустенизация), которая выполняется для улучшения макро- и микроструктуры металлов этого класса и является эффективным средством предупреждения межкристаллитной коррозии и придания стали оптимального сочетания механических и антикоррозионных свойств. Обычно она представляет собой нагрев в интервале температур 900°-1100°С и быстрое охлаждение в соответствующей среде. В способе-прототипе она выполняется как отдельная операция, что влечет за собой дополнительные затраты и увеличение продолжительности техпроцесса.The specified steel is of the austenitic class, therefore, in the technological process of manufacturing ring forgings, there is a heat treatment (austenitization) operation, which is performed to improve the macro- and microstructure of metals of this class and is an effective means of preventing intergranular corrosion and imparting an optimal combination of mechanical and anticorrosive properties to the steel. Usually it is heating in the temperature range 900 ° -1100 ° C and rapid cooling in an appropriate environment. In the prototype method, it is performed as a separate operation, which entails additional costs and an increase in the duration of the technical process.

В предлагаемом способе аустенизация производится путем совмещения операций прошивки и закалки в охлаждающей среде.In the proposed method, austenitization is performed by combining the operations of piercing and quenching in a cooling medium.

В технологическом процессе ковки кольца из слитка имеется операция прошивки диска под дальнейшую деформацию. Эта операция наименее продолжительна по времени, т.к. состоит из нагрева дисковой заготовки до Тковки=1210°С, перемещения ее в рабочую зону оборудования и прошивку инструментом за один ход пресса. За это время заготовка охлаждается ориентировочно до температуры 1000°±30°С, что достаточно для осуществления процесса аустенизации. Далее прошитая заготовка отправляется в охлаждающую среду.In the technological process of forging a ring from an ingot, there is an operation of piercing a disk for further deformation. This operation is the least time-consuming, because consists of heating the disk blank to Weaving = 1210 ° C, moving it to the working area of the equipment and piercing with a tool in one press stroke. During this time, the workpiece is cooled to approximately 1000 ° ± 30 ° C, which is sufficient for the austenitization process. Then the sewn workpiece is sent to the cooling medium.

Кроме того, при использовании предлагаемого способа отпадает необходимость в осуществлении также и операции низкотемпературного отжига, которая не требуется вследствие применения упрочняющей термообработки, что также удешевляет и упрощает технологический процесс.In addition, when using the proposed method, there is no need to carry out the operation of low-temperature annealing, which is not required due to the use of hardening heat treatment, which also reduces the cost and simplifies the technological process.

Далее, особенностью стали 15Х15Г16АНФ является то, что содержание марганца в указанной пропорции и в комбинации с другими компонентами химсостава при финишной деформации кольца преимущественно ударным способом со снижением установленной температуры (1000°С) конца ковки на 200°…400°С позволяет значительно повышать механические свойства поковки за счет наклепа, что подтверждается результатами механических испытаний образцов, вырезанных из кольцевой пробы, отобранной из тела кольцевой заготовки. При этом снижение температуры конца ковки на 200°С и менее установленной температуры конца ковки незначительно повышает механические свойства заготовки. Снижение же температуры конца ковки более чем на 400°С повышает уровень механических свойств кольца более необходимого уровня, что в результате приводит к возрастанию недопустимых пиковых нагрузок на оборудование.Further, a feature of 15Kh15G16ANF steel is that the content of manganese in the specified proportion and in combination with other components of the chemical composition during the final deformation of the ring, mainly by the shock method, with a decrease in the set temperature (1000 ° C) of the end of forging by 200 ° ... 400 ° C can significantly increase the mechanical properties of the forging due to work-hardening, which is confirmed by the results of mechanical tests of specimens cut from a ring sample taken from the body of the ring blank. At the same time, a decrease in the temperature of the end of forging by 200 ° C and less than the set temperature of the end of forging slightly increases the mechanical properties of the workpiece. A decrease in the temperature of the end of forging by more than 400 ° C increases the level of mechanical properties of the ring to a more necessary level, which, as a result, leads to an increase in unacceptable peak loads on the equipment.

После окончания процесса ковки производят предварительную механическую обработку перед дополнительной упрочняющей термообработкой. В химическом составе стали 15Х15Г16АНФ имеются карбидообразующие элементы хром, марганец, ванадий, азот, которые образуют многокомпонентные структуры карбидов типа Ме7С3, VC и МеС в том числе с карбидами хрома и карбонитридами.After the end of the forging process, preliminary machining is performed before additional hardening heat treatment. The chemical composition of steel 15Kh15G16ANF contains carbide-forming elements chromium, manganese, vanadium, nitrogen, which form multicomponent structures of carbides of the type Me7C3, VC and MeC, including those with chromium carbides and carbonitrides.

Указанные карбиды при нагреве в процессе ковки растворяются в аустените, а на стадии упрочняющей термообработки выделяются из перенасыщенного твердого раствора в виде мелкодисперсных фаз, повышающих прочность стали. При этом наличие азота в указанной стали ускоряет процессы выделения карбидных и карбонитридных фаз.These carbides dissolve in the austenite when heated during forging, and at the stage of hardening heat treatment are released from the supersaturated solid solution in the form of finely dispersed phases that increase the strength of the steel. In this case, the presence of nitrogen in this steel accelerates the processes of precipitation of carbide and carbonitride phases.

Процесс дополнительной упрочняющей термической обработки производят следующим образом.The process of additional hardening heat treatment is carried out as follows.

После предварительной механической обработки кольцевую заготовку помещают в нагревательную печь, нагревают до температуры 700°±20°С, выдерживают при этой температуре 7 часов, далее охлаждают на воздухе. При этом изменяется структура стали за счет выделения указанных карбидов и карбонитридов в матрицу металла, что и приводит к его упрочнению. Применение этой операции позволяет исключить трудоемкую и сложную операцию гидрорастяжения и заключительную операцию низкотемпературного отжига, который присутствует в способе-прототипе.After preliminary machining, the annular workpiece is placed in a heating furnace, heated to a temperature of 700 ° ± 20 ° C, kept at this temperature for 7 hours, and then cooled in air. In this case, the structure of the steel changes due to the release of these carbides and carbonitrides into the metal matrix, which leads to its strengthening. The use of this operation makes it possible to exclude the laborious and complex operation of hydrostretching and the final operation of low-temperature annealing, which is present in the prototype method.

В результате применения предлагаемого способа значительно упрощается технологический процесс получения кольцевой заготовки бандажного кольца путем совмещения процесса аустенизации с операцией прошивки и исключения операции низкотемпературного отжига. Кроме этого, повышение механических свойств финишной ударной деформацией поковки при пониженной ковочной температуре и дополнительная упрочняющая термообработка позволяет исключить дорогостоящую и сложную операцию гидрорастяжения кольцевой заготовки.As a result of the application of the proposed method, the technological process of obtaining the annular blank of the retaining ring is greatly simplified by combining the austenitization process with the piercing operation and eliminating the low-temperature annealing operation. In addition, an increase in the mechanical properties of the final impact deformation of the forging at a low forging temperature and additional hardening heat treatment makes it possible to exclude the expensive and complex operation of hydrostretching of the annular billet.

Пример.Example.

Изготавливали заготовку бандажного кольца следующими размерами:A blank of a retaining ring was made with the following dimensions:

Ф500 X Ф404 X 125 мм из стали 15Х15Г15АНФ с химическим составом, изложенным выше.Ф500 X Ф404 X 125 mm made of steel 15Х15Г15АНФ with the chemical composition stated above.

Для этого выплавляли слиток массой 1,15 т из чистых шихтовых материалов в индукционной печи с основной футеровкой. Слиток перековали в электроды и произвели электрошлаковый переплав. Получился слиток размерами 350×350×1000 мм, массой 950 кг. Далее этот слиток ковали на прессе усилием 500 т. Перед каждой операцией ковки заготовку нагревали до температуры начала деформации 1210°±20°С, а ковку заканчивали при температуре 1000°±20°С. Сначала осуществили обжим слитка до промежуточной заготовки диаметром 270 мм, затем разделили на отдельное заготовки и осадкой получили диски размерами Ф 370×160 мм. После этого диски нагревали до 1210°С, доставляли из печи в рабочую зону пресса, на диск помещали прошивень Ф 150 мм, прошивали отверстие и сразу охлаждали заготовку в воде. Замер температуры заготовки перед охлаждением показал, что она снизилась до 1000°-1020°С, что достаточно для проведения аустенизации. Исследование шлифованных темплетов показало наличие плотной мелкозернистой структуры, что также способствует увеличению прочностных характеристик металла.For this, an ingot weighing 1.15 tons was smelted from pure charge materials in an induction furnace with a main lining. The ingot was reforged into electrodes and electroslag remelted. The result was an ingot with dimensions of 350 × 350 × 1000 mm, weighing 950 kg. Then, this ingot was forged on a press with a force of 500 tons. Before each forging operation, the billet was heated to a temperature of the onset of deformation of 1210 ° ± 20 ° C, and forging was finished at a temperature of 1000 ° ± 20 ° C. First, the ingot was crimped to an intermediate billet with a diameter of 270 mm, then the billets were divided into separate billets and upsetting discs with dimensions of Φ 370 × 160 mm were obtained. After that, the disks were heated to 1210 ° C, brought from the furnace to the working zone of the press, a 150 mm diameter piercing was placed on the disk, a hole was pierced, and the workpiece was immediately cooled in water. Measurement of the billet temperature before cooling showed that it dropped to 1000 ° -1020 ° C, which is sufficient for austenitization. The study of the ground templates showed the presence of a dense fine-grained structure, which also contributes to an increase in the strength characteristics of the metal.

Далее заготовку опять нагревали до ковочной температуры и деформировали ударным способом на молоте с МПЧ 3 т до получения кольцевой заготовки конечных размеров Ф 525 × Ф 380 × 145 мм. При этом последние, финишные проходы осуществляли при снижении температуры в процессе деформирования до 700°С…650°С. В результате, вследствие склонности хромомарганцевой стали к упрочнению из-за наклепа, которая достигается в том числе и ударной деформацией, значительно увеличиваются механические свойства изделий из этой стали. Результаты испытаний механических свойств образцов, отобранных из кольцевой пробы приведены в таблице 1.Then the workpiece was again heated to the forging temperature and deformed by the impact method on a hammer with a MUF of 3 tons to obtain an annular workpiece of final dimensions Ф 525 × Ф 380 × 145 mm. In this case, the last, finishing passes were carried out with a decrease in temperature during deformation to 700 ° C ... 650 ° C. As a result, due to the tendency of chromium-manganese steel to hardening due to work-hardening, which is achieved, among other things, by impact deformation, the mechanical properties of products from this steel are significantly increased. The results of testing the mechanical properties of samples taken from a ring sample are shown in Table 1.

Одновременно в последних проходах несколько снижали усилия деформации, т.к. повышалась прочность изделия и усиливались нагрузки на оснастку и оборудование.At the same time, in the last passes, the deformation forces were somewhat reduced, since the strength of the product increased and the load on the tooling and equipment increased.

Сравнение механических свойств кольцевых заготовок, изготовленных по способу-прототипу, которые были изготовлены ковкой с нагревом в интервале установленных ковочных температур и предлагаемым способом, т.е. со снижением температуры в финишных проходах, приведены в табл. 1.Comparison of the mechanical properties of circular blanks made by the prototype method, which were made by forging with heating in the range of set forging temperatures and by the proposed method, i.e. with a decrease in temperature in the finishing passes are given in table. one.

Figure 00000001
Figure 00000001

Далее произвели предварительную обточку заготовки в размеры Ф505 × Ф400 × 130 мм.Next, a preliminary turning of the workpiece was carried out in the dimensions of Ф505 × Ф400 × 130 mm.

Обточенную заготовку поместили в нагревательную печь СДО и нагрели до температуры 700°±20°С и выдерживали 7 часов, после чего охладили ее на воздухе. После охлаждения отобрали кольцевую пробу, вырезали образцы по ГОСТ 1497-84 и провели испытания механических свойств. Результаты испытаний в сравнении со способом - прототипом приведены в табл.2The turned workpiece was placed in an SDO heating furnace and heated to a temperature of 700 ° ± 20 ° C and held for 7 hours, after which it was cooled in air. After cooling, a ring sample was taken, samples were cut in accordance with GOST 1497-84, and the mechanical properties were tested. The test results in comparison with the prototype method are shown in table 2

Figure 00000002
Figure 00000002

В результате применения предлагаемого способа упрощается технологический процесс и снижается себестоимость изготовления бандажных колец на 50…70% путем совмещения процесса прошивки с операцией аустенизации, упрочнение ударной деформацией со снижением температуры ковочного нагрева в финишных проходах, упрочняющей термообработкой кольцевой заготовки и исключения отдельной операции аустенизации, исключения дорогостоящей и сложной, многоступенчатой операции гидрорастяжения на специальных оборудовании и оснастке, а также исключения операции низкотемпературного отжига.As a result of the application of the proposed method, the technological process is simplified and the cost of manufacturing shroud rings is reduced by 50 ... 70% by combining the piercing process with the austenitizing operation, strengthening by impact deformation with a decrease in the temperature of forging heating in the finishing passes, strengthening heat treatment of the annular billet and excluding a separate austenitizing operation, excluding expensive and complex, multi-stage hydrostatic expansion operation on special equipment and tooling, as well as the elimination of low-temperature annealing operations.

Использованная литература:References:

1. Е.П. Силина, Бандажные кольца роторов турбогенераторов, г. Санкт-Петербург, 2003 г., УДК 621.3.046:669.14.018.584, ISBN 5-901300-03-4, стр. 11-13.1. E.P. Silina, Turbine generator rotor shroud rings, St. Petersburg, 2003, UDC 621.3.046: 669.14.018.584, ISBN 5-901300-03-4, p. 11-13.

2. Е.П. Силина, Бандажные кольца роторов турбогенераторов, г. Санкт Петербург, 2003 г., УДК 621.3.046:669.14.018.584, ISBN 5-901300-03-4, стр. 14-20.2. E.P. Silina, Turbine generator rotor shroud rings, St. Petersburg, 2003, UDC 621.3.046: 669.14.018.584, ISBN 5-901300-03-4, p. 14-20.

Claims (1)

Способ изготовления бандажных колец для роторов турбогенераторов из стали 15Х15Г16АНФ, отличающийся тем, что осуществляют выплавку слитка из стали 15Х15Г16АНФ, его ковку, прошивку слитка, совмещенную с аустенизацией его стали, до получения кольцевой заготовки, ее предварительную механическую обработку, упрочнение кольцевой заготовки посредством финишной ударной деформации с обеспечением снижения ее температуры на 200…400°С ниже наименьшего значения установленного интервала горячей деформации стали 15Х15Г16АНФ, дополнительное упрочнение кольцевой заготовки путем ее нагрева до температуры 700±20°С с выдержкой при этой температуре в течение 7 часов и охлаждением на воздухе и чистовую механическую обработку кольцевой заготовки. A method of manufacturing shroud rings for turbine generator rotors from steel 15X15G16ANF, characterized in that the ingot is smelted from steel 15X15G16ANF, its forging, piercing of the ingot, combined with the austenitization of its steel, to obtain an annular billet, its preliminary machining, strengthening of the annular billet by means of finishing impact deformation to ensure a decrease in its temperature by 200 ... 400 ° C below the lowest value of the established range of hot deformation of steel 15Kh15G16ANF, additional strengthening of the annular workpiece by heating it to a temperature of 700 ± 20 ° C with holding at this temperature for 7 hours and cooling in air and finishing machining of an annular blank.
RU2019145614A 2019-12-30 2019-12-30 Manufacturing method of binding rings for rotors of turbine generators RU2741048C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019145614A RU2741048C1 (en) 2019-12-30 2019-12-30 Manufacturing method of binding rings for rotors of turbine generators

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019145614A RU2741048C1 (en) 2019-12-30 2019-12-30 Manufacturing method of binding rings for rotors of turbine generators

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2741048C1 true RU2741048C1 (en) 2021-01-22

Family

ID=74213410

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019145614A RU2741048C1 (en) 2019-12-30 2019-12-30 Manufacturing method of binding rings for rotors of turbine generators

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2741048C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3899705A (en) * 1971-06-03 1975-08-12 Bbc Brown Boveri & Cie Shrink-ring commutator segment assembly
RU2095896C1 (en) * 1993-10-24 1997-11-10 Акционерное общество открытого типа "Всероссийский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт электровозостроения" Method for manufacturing commutator shrink ring of electrical machine
RU2124962C1 (en) * 1997-02-05 1999-01-20 Акционерное общество "Новолипецкий металлургический комбинат" Shrouding ring of roller and process of its manufacture
UA58195U (en) * 2010-07-30 2011-04-11 Физико-Механический Институт Им. Г.В. Карпенко Нан Украины Method for processing of non-magnetic austenite steels for production of tread rings of rotors of turbogenerators with hydrogen cooling

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3899705A (en) * 1971-06-03 1975-08-12 Bbc Brown Boveri & Cie Shrink-ring commutator segment assembly
RU2095896C1 (en) * 1993-10-24 1997-11-10 Акционерное общество открытого типа "Всероссийский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт электровозостроения" Method for manufacturing commutator shrink ring of electrical machine
RU2124962C1 (en) * 1997-02-05 1999-01-20 Акционерное общество "Новолипецкий металлургический комбинат" Shrouding ring of roller and process of its manufacture
UA58195U (en) * 2010-07-30 2011-04-11 Физико-Механический Институт Им. Г.В. Карпенко Нан Украины Method for processing of non-magnetic austenite steels for production of tread rings of rotors of turbogenerators with hydrogen cooling

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2322678B1 (en) Heavy austempered ductile iron components
CN106086688A (en) A kind of Cr3 series hot die steel and heat treatment method thereof
US20180147614A1 (en) Press hardened steel with increased toughness and method for production
CN106834946B (en) Big thickness protects Testing Tensile Strength at Elevated Temperature steel plate SA299GrB and preparation method thereof
CN111893396B (en) High-strength medium manganese steel and preparation method thereof
Li et al. Effects of heat treatment on the microstructures and mechanical properties of a new type of nitrogen-containing die steel
JP2018012874A (en) Method of manufacturing steel wire for bolt
CN114888220A (en) Forging and heat treatment process for 925A marine pressure shell steel forging
CN107937829B (en) High-strength rotor shaft forging for high-voltage motor and heat treatment method
RU2741048C1 (en) Manufacturing method of binding rings for rotors of turbine generators
Berladir et al. Application of reinforcing thermocycling treatment for materials of stamps hot deformation
US11162454B2 (en) Steel piston
CN113453812A (en) Steel pipe for fuel injection pipe and fuel injection pipe using same
JP5768734B2 (en) Rolled steel for cold forging and nitriding
RU2456368C1 (en) High-strength dynamic impact resistant steel and method for production of this steel sheets
CN112496216B (en) Forging production process of 30Cr15MoN high-nitrogen martensitic stainless steel bar
CN114657363A (en) Method for improving 42CrMoA crankshaft band-shaped structure
CN115125444B (en) Q550ME thick-wall free forging and thermal processing method for improving mechanical properties thereof
CN115026517B (en) Planetary gear shaft, special material for planetary gear shaft and hot forging forming process of special material
WO2021090799A1 (en) Crankshaft,and method for manufacturing rough-shape material for crankshaft
CN114457284B (en) High-silicon stainless steel material containing vanadium and titanium and preparation method thereof
RU2776341C1 (en) Method for heat treatment of bearing parts made of heat-resistant bearing steel (variant) and the bearing part obtained by the specified method
Singh et al. An Enhancement of properties of material SAE 1045 steel
RU2766225C1 (en) Method for making forged pieces from austenitic steels
Borisov Effect of overheating on the mechanical properties of roll-foundry and die steels