R-26高温合金密封环锻造.pdf

学7w.Etuhu.com
解决盲
工芝/工装/目/追画/网/组/改语 SOLUTION
R-26高温合金密封环锻造
王有铭
(哈尔滨汽轮机厂有限责任公司,哈尔滨150046)
摘要:阐述了汽轮机中R-26高温合金密封环锻造的工艺技术。介绍了R-26高温合金的锻造难点及采取措施,以及
利用工装精整锻件尺寸,提高材料的利用率的方法。
关键词:R-26;高温合金;锻造;环形件
中图分类号:TG316
文献标识码:A
文章编号:1002-2333(2010)05-0159-02
汽轮机中的密封环在高温高压下工作,因此多采用
表1R-26高温合金的化学成分
具有高的抗化学腐蚀性、抗高温氧化性和高温强度的R
C
P
26高温合金材料。该种材料的价格高,锻造难度大,易产≤00851-5051,00035100390010600200
生裂纹,需制定合理的锻造工艺来保证锻件的高质量要
TI
A
B
Co
求:同时,还要在常规“马杠”扩孔的基础上利用工装,精2
2.50-3.502.50-3.00≤0.250.001-0.010余18.00-22.00
整锻件尺寸,提高材料利用率,降低成本。
好,比合金结构钢和不锈钢难锻,例如,在锤上锻造时,合
1汽轮机用R-26密封环锻件要求
金结构钢的允许变形量可达80%以上,而R-26只有
R-26高温合金是一种兼有热稳定性和热强性的合40%-50%,同时其变形抗力比合金结构钢大4-7倍。
金。R-26密封环用在汽轮机主蒸汽进汽系统,用于管路密
(2)高温合金的锻造困难还在于其锻造温度范围狭
封,工作温度在300℃-600℃0,气体压力大于2.4MPa,由于窄和再结晶速度缓慢。大多数高温合金无同素异晶转变,
其在高温高压下工作,因此,对材料具有较高的要求。
其晶粒大小和均匀性在很大程度上决定于加热质量和变
要求锻件应在具有足够吨位的锻压设备上成型,总形工艺。加热温度稍偏高,晶粒便急剧长大。在锻造过程
锻比大于6,组织均匀,不允许存在任何铸态组织,锻后固中,随温度下降,变形抗力迅速增加,变形难以均匀,因
溶+时效处理,锻件按GB/T149995规定进行微观晶粒度此,终锻温度高。R-26高温合金的锻造温度范围窄
检验,其实际晶粒度不应粗于3级。R-26高温合金的化(200℃左右),比合金结构钢锻造温度范围(350℃-400℃)
学成分见表1。
窄得多。
2锻造难点
(3)导热性低,需采用特殊的加热条件;锻造时若与
(1)R-26在高温下塑性差,变形抗力大,锻造性能不冷模具接触,将引起严重的温度不均匀,使塑性下降,产
的导电面积,还要确保线棒本身与端胎的绝缘。经过精确5结语
计算,设计了“L”型导电夹板,使水盒多面接触导电板,増
在百万汽轮发电机定子线圈生产上,所有模具均为
大电流量,满足线棒升温所需(如图3)
自行设计制造,没有外购国外模具,也没有引进国外技
水盒焊接是定子线圈下线装配时的关键,如果上、下术,完全是自己独立完成。定子线圈的热压模具设计与制
层线圈引线出口的平行度不好或不对中,水盒焊接时定造采用了很多新工艺、新技术,特别是高精度的模腔截面
位不精确,都会导致下线时上下层线圈联接不上的问题,尺す、大裁面线圈成型与热压后的一致性、水盒接头焊接
因而水盒的定位夹体结构的合理性很重要。导电夹体选定位、解决绝缘发偏问题等。百万定子线圈制造难度非常
用了优质钢热处理淬火,两侧为固定夹柱,以确保定位准大,对于模具的设计与工艺人员都提出了很高的要求。这
确,活动夹体上翻盖,可以较容易地拆卸线圈。夹体的几些新工艺、新技术的成功应用为今后制造更大容量发电
何尺寸经过了认真的计算,可以满足固位及加热时的强机奠定了基础、积累了经验。目前百万定子线圈热压模具
度。图3为水盒焊接处的导电夹体图,该夹体可以作为绝正应用于生产,压制出的定子线圈首件鉴定合格,满足设
缘前热压的导电、划空芯线去头、焊水盒固定、绝缘后导计要求。预计在2010年末即可以完成一整台线圈的压制。
电的固位工具。夹体安装在端胎尾部,定位孔由数控机床
(编辑立明
加工,可以保证定位准确,还可根据需要进行尺寸微调。mo
0-),男,助理工程师,从事线圈模具设计方面
划空芯导线时,夹体底板留有定位槽,安装上小定位块,
的工作。
直接划好就是线圈的总长,使用比较方便。
收稿日期:2010-02-23
机械工程师2010年第5期159
学xww.ututu.com
9 OLUTION工芝/エ/目/迫断//维修/改
生局部粗晶。
利用该方法精整后,该锻件的毛坯重量由原来的
(4)在坯料加热和锻造过程中易产生裂纹。
51.2kg,减小到448kg,每件节约材料6.4kg;以年产100
3采取的措施
件计算,可节约R-26的材料费、锻造费用和机械加工费
(1)针对以上问题,首先在原材料备料时,为了防止用20万元。
加热或锻造时因表面缺陷而开裂,铸锭表面应车光,型材5结论
应车光或打磨清理无缺陷后才能加热锻造。
R-26密封环锻造工艺复杂,应严格控制原材料→加
(2)制定合理的加热规范
热→锻造的整个过程,通过工装精整该环形锻件尺寸,能
由于R-26高温合金化程度复杂,合金的初熔温度下有效的提高材料利用率,降低成本。
降,再结晶及强化相熔解温度提高,导致变形温度窄,所
(编辑明涛
以,在确定变形温度时,除了确保工艺塑性,满足成形外,
件获得细小均匀的晶粒和良好的性能,锻造变形温度应收稿日期:2010-2-一女,工程师,研究方向为热加エエ艺。
还必须满足获得良好的组织和性能。为了使高温合金锻作者简分:王有铭(194
低于品粒长大的湿度终锻温度应接近(略商于)第二相4月11日,CcT200创新发展高层论坛
质点溶入固溶体的温度和再结晶温度。
在南京国际博览中心金陵会议中心举行,国
机
R-26高温
合金加热分预热
绕创新和发展的主题,众多机床排头兵企业
1130℃-1150℃
和加热两个阶段
负责人各抒己见,为与会者提供了一场业界
1750℃~800C
前沿动态的餮盛宴。以下是演讲嘉宾的精
锻造
进行,为了缩短
0. 7min/mm
0.6min/mm
高温合金在锻造老观点
时间「加热温度下的保
沈阳机床(集团)有限责任公司董事长、总
图1
温时间,避免晶經理关锡友说:“国内市场国际化竟争加剧。由
粒过分粗化和合金元素贫化:同时,为了减少因高温合金「チ中低档数控机床市场姜和生产能力过剩,
导热性差、热膨胀系数大而产生的热应力,锻造前毛坏应加之国外产品低价涌入,市场竟争将进一步加
经预热。锻造加热规范如图1。
剧刷…我国机床行业虽然保持多年持续快速
终锻温度900℃,锻后堆放空冷。
发展,但是产业和产品结构不合理的现象依然
创新发展路在何方
加热前,毛坯须经过清理,去除污垢,避免因受腐蚀存在,整个行业大而不强,高档产品还大量依
而形成表面缺陷。
赖进ロ。目前,国产机床的国内市场占有率虽
在用多火次锻造时,锻造加热温度应随两火之间的
然已经有一定的提高