1000MW超超临界阀杆以车代磨

1000MW超超临界阀杆以车代磨
本文从GH901高温合金的材料加工性能方面着手，分析了阀杆的产品特点以及加工重难点，通过大量的工艺试验，验证了高温合金阀杆的以车代磨的可行性，保证了产品的正常产出，同时为常规机组的阀杆的加工提供了一个新的思路，为1000MW 超超临界机组阀芯零件的国产化作出了重要贡献。

数控车床(从机床加工范围来看，能满足加工要求)，该机床由于加工产品结构多样，导致机床导轨磨损不一致，呈现微量的波浪型，从机床导轨的精度上来看，实际上是满足不了阀杆的加工要求的。

解决措施为保证1000MW机组阀杆的加工精度和生产进度要求，首要问题是解决切削用刀具的问题，必须满足一个刀尖至少要满足在有效长度内完成切削，同时掌握其刀具的磨损规律，同时结合机床磨损情况，我们拟采用通过机床的数控程序进行补偿来达到要求。

图2 加工状态图
图3 最初试加工状态
图4 最终精加工状态
刀具试验因没有单独的试验材料，我们就直接在产品上进行加工试验，为保证产品不报废，我们将阀杆外圆余量单面留0.5mm进行精车试验。

结合我们原来加工600MW超临界机组的相关经验，我们共选用了四种刀片进行了相关的切削试验(试验结果略)，最终选择了一种刀片作为加工该主汽阀杆的刀片，有效地解决了加工刀具的问题。

以车代磨试验由于加工该阀杆的数控车床因加工产品结构多样，长短不一，造成床身导轨产生了不规则的磨损，加上刀尖的磨损，所以在加工中阀杆外圆产生了七段大小不同的锥度，见图3。

根据这一现象，为了消除产生的锥度，采用了程序补偿，分段车削的加工方法，再经过多次试车削，找出刀片磨损的规律，有效地解决了阀杆外圆尺寸公差、外圆跳动以及弯曲问题，满足了图纸要求。

3 结果经氮化前后外圆尺寸和弯曲度的检测和对比，外圆尺寸没有变化，弯曲度为0.025～0.05mm，满足了图纸要求，有效地解决了1000MW超超临界机组阀芯零件的加工难点，保证了产品装配进度要求。

该项目的研究成功，解决了GH901难加工高温材料切削加工中的难题，为1000MW超临界机组阀芯零件的生产奠定了技术基础，为我国超超临界机组的研发提供了加工技术支持，实现了公司对于1000MW超临界机组阀芯零件国产化的要求，具有很高的技术水平。

4 结论1000MW超超临界机组高效、节能汽轮机是我国今后汽轮机产品的发展方向，高
温材料的使用将大大增加。

通过试验研究，我们对GH901难加工高温材料的切削加工性能及加工工艺方法有了一定的掌握，为超超临界机组阀芯零件的生产奠定了技术基础，为我国超超临界机组的研发提供了加工技术支持，实现了公司对超超临界机组的国产化要求，此成果可推广应用到其他高温材料的生产。