大型焊接试验转子锻造工艺研究
浅谈大型锻件锻造拔长新工艺
得整个锻造工作内部质量控制变得更加严格， 致使传统 的镦粗、 拔长变形锻 造工艺逐渐无法当今锻造生产要求，为此在工作中必须要采取新技术来进 行研究与分析， 以保 障锻造工作的顺利进行 。 大型锻件 锻造工艺分析 大型锻件是当今冶金、 电力、 化工 、 石油 、 交通运输等大型成套设施生产
科 学 理 论
科学
浅谈大型锻件锻造拔长新工艺
肖胜 利
（ 鸡西煤矿机械有 限公 司 锻 造车间）
摘 要： 随着科学技术的 日新月异 ， 国内钢铁、 能源、 石油化工生产工作 中所需要 的锻件重量、 尺寸大小、 钢锭重量都发生了显著的变动 、 明显 的上升 ， 为了防止或者减 少钢 锭内部的冶金缺陷和质 量隐患， 在 大型锻件锻造 过程 中我们 有必要选 择新工艺进行 分析 ， 以保证锻造工作 的顺利 进行。本文从大型 锻件锻造 工艺入 手， 针对其 问题做 出了相关的技 术分析， 以供有关 人士参考 。 关键 词： 锻件； 锻造； 钢铁
近年来 ， 随着钢铁 、 能源 以及石油化工产业 的迅速 崛起 ， 锻 造成在锻件 生产 的过程 中其重量不断增加 、 尺寸精确度要求 高、 钢锭质 量提升 ， 这就使
２ 、 扒 长 工 艺应 用 要 点
锻件厂锻造变形过程中， 由于摩擦和温度梯度 的影响， 在工具和锻坯接
触 区域 的附近总是或大或小地存在一个难变形 区。难变形区的大小与形状 对锻件 内部的变 形分布和应力状态有重要的影响， 因而影响着锻件 的质量 。
陷压实锻合 ， 顺利通过超声波探伤， 对提 高大型锻件的制造水平和企业的经 济效益具有重要意义。 ３ ． １ 、 非金属杂质 ． 非金属夹杂物主要是指原材料带来的硫化物氧化物和硅酸盐等，这些 非金属夹杂物的含量分布 与冶炼钢锭有关 ， 锻造 只能使其分散 ， 而不能减
汽轮机组焊接转子焊缝无损检测技术【论文】
汽轮机组焊接转子焊缝无损检测技术摘要：汽轮机转子是发电机组核心部件，目前汽轮机转子主要分为：整锻转子、套转转子和焊接转子。
焊接转子因在制作过程中会采用大量焊接工艺而得名。
本文将根据焊接转子的技术特征，介绍目前焊接转子焊缝的检测技术发展情况和未来发展趋势。
关键词：汽轮机转子；焊接转子；无损检测1汽轮机组焊接转子的发展火力发电依靠煤燃烧加热产生的高温高压水蒸气推动汽轮机组的转子高速转动来带动发电机组的转子转动进行发电。
汽轮机转子需在高温高压的环境下进行高速转动，对汽轮机转子材质，锻造水平有着极高的要求。
目前汽轮机转子按照制作方法分为：整锻转子、套装转子和焊接转子。
整锻转子就是整体锻造，汽轮机转子重量一般都在几十上百吨，这种大型设备的整体锻造对锻造设备、锻造技术都有着非常高的要求；套装转子是通过热套工艺将转子和轮盘装配在一起的转子，不过这种工艺制作的套转转子在高温高压的工作环境下叶轮轴套易松动；焊接转子是将转子分段锻造，锻造完成后进行焊接，焊接转子与整锻转子相比，锻造难度小，于套转转子比又相对稳定，而且焊接转子的空腔结构，质量相对较轻，发电效率更高，热能损耗低[3]。
1930年，世界上第一根焊接转子由ALSTOM制作完成。
第一根焊接转子制作完成后因其相对简单的制作工艺，焊接转子在世界各地的机组得到了广泛的应用。
世界各国在对焊接转子广泛应用的同时，也在不断进行焊接转子新技术的探索和革新。
20世纪60年代，德国西门子公司（Siemens，Germany）利用CrMoV+NiCrMoV钢作为焊机转子构件的原材料为Westalen 发电厂设计制作了一根175MW的焊接转子[1]。
这次焊接转子首先在坡口上采用了与以往大不相同的窄间隙U型坡口设计，焊接工艺上也摈弃了原先大量人工电弧焊，采用自动氩弧焊（TIG）工艺方法。
这种新的焊接转子焊接工艺的出现，大大缓解了之前焊接转子制作过程中存在的制作效率低，经济效益差等诸多问题，将焊接转子的发展带入了一个新的台阶。
27 新焊接转子材料25Cr2Ni2MoV钢的试制及其性能试验_沈红卫
1 介绍
为满足国 民经济持续 快速发展 对电力的 需 求, 实现节能减排的总目标, 发展大容量高参数火 电机组和核电机组已成为必然的选择。今后若干 年内, 我国将建设一大批单机容量 1000M W 或更 大容量的超超临界火电机组和核电机组。
转子是汽轮机的核心部件, 随着机组容量的 增大, 转子锻件的尺寸和重量也不断增加, 上海汽 轮机厂生产制造的 1000M W 超超临界汽轮 机低 压转子锻件的直径接近 2 米, 重量约 100 吨, 而目
T S( M Pa) 655 685
YS ( M Pa) 540
540~ 685
EL( % ) 15 15
RA( %) 40 40
A KV ( J) 39 39
FAT T50( ) ( 1) !0
注: 未规定指标, 实测结果为 80~ 100 。
25Cr2NiMoV 是上世纪 80 年代初开发成功 的低压焊接转子用钢[ 4] , 其综合力学性能和可焊 性与同时代的国外先进水平相当。上汽厂已经用 该钢种成功焊接了 200 余根转子。
前正在进行技术准备的核电汽轮机由于流通面积 大, 低压转子锻件的尺寸和重量更大。因此, 近年 来汽轮机整锻转子锻件采购困难已成为制约我国 大容量汽轮机制造的瓶颈。
焊接转子具有运行应力低和探伤可靠性高等 优点, 被 世界上 多家 汽轮机 制造厂 商选 用[ 1~ 2] 。 由于锻件尺寸小, 锻件制造难度相对较低, 生产周 期较短, 供货渠道较多, 比整锻转子更容易采购, 推广焊接转子可以缓解大型整锻转子锻件供货困 难。
新材料的屈服强度指标为 700M Pa, 具有良 好的韧性, 而且可焊性良好, 母材、焊接接头和热 影响区无应力腐蚀开裂敏感性。
对于追求高强度和高韧性的大锻件, 材料的 淬透性应能确保锻件淬火时心部也能转变成下贝
电厂发电机转子锻件的锻造工艺流程
电厂发电机转子锻件的锻造工艺流程转子锻件的生产工艺流程为：冶炼—铸锭—加热—锻造—第一次热处理（锻后冷却及锻件热处理）—锻件外观检查—切取低倍试片—毛坯超声波探伤—锻件粗加工—超声波探伤—加工热处理吊卡头—第二次热处理（调质）—切取性能试样、钻中心孔—检査内孔质量—超声波探伤—外观尺寸检査—人库。
(1)直接拔长工艺如采用短粗钢锭能满足锻造比要求，即钢锭直径与锻件心部锻透，内部缺陷充分焊合，砧子应采用上、下宽平砧或上、下宽V形砧，相对送进量控制在0.5〜0.8,在髙温尽量采取大压下量，要求操作时变形均匀，以保证钢锭中心不偏移。
这种锻造工艺方案的优点：操作简单，加热火次少，生产周期短。
由于必须镦粗，钢锭轴线不易偏移，并可用小设备锻大型转子。
缺点：锻时只沿轴向变形，锻件流线分布比较明显，横向力学性能有所下降。
(2)镦粗拔长锻造工艺方案由于转子轴身直径很大，如采用普通钢锭锻造时，直接拔长不能达到锻造比要求。
因此，在拔长前应进行镦粗以增大锻造比，同时镦粗还能提高切向力学性能。
生产实践证明，采取一次镦粗，镦粗后如锻造比≥4，则完全可以锻合钢锭内部的疏松，钢锭心部组织能够得到锻透，否则需要两次镦粗。
镦粗前，坯料应进行高温扩散退火，其方法是，在加热到始锻温度后保温25〜40h，使钢锭成分均匀化并可减轻晶内偏析。
镦粗时，镦粗比要大于或等于2. 25。
镦粗后，也用上、下宽平砧或上、下宽V形砧，在高温下以大压下量进行拔长。
这一方案的优点是：由于金属交错流动，能使杂质分布均匀，有利于提高切向力学性能。
其缺点是：锻时钢锭中心容易偏移，火次多，生产率低，需要大吨位设备。
(3)中心压实-拔长方案锻造大型转子时，由于锻件尺寸很大，即使选用高径比很小的短粗钢锭，直接拔长也无法达到锻造比要求，如采用镦粗-拔长工艺进行锻造，而镦粗又受到设备吨位的限制。
为此，可先进行表面降温锻造，使钢锭中心得到充分锻透，然后再进行逐步拔长成锻件，这即是中心压实-拔长工艺方案。
大连理工大学科技成果——大型铸锻焊件加工工艺和质量控制技术
大型铸锻焊件加工工艺和质量控制技术Machining Technology and Quality Control for Heavy Castings and Forgings一、课题背景针对（1）核电主管道弯管内表面加工，存在刀具与工件局部和到杆与工件整体2项干涉，现有机床无法进行圆弧段内孔加工；（2）水室封头体积大且形状复杂，涉及球面、圆柱面、圆锥面等复杂特征测量；（3）超大支承辊高效精密磨削技术等，大型铸锻焊件国内外需求，研究大口径大长径比不锈钢弯管高效加工关键技术，开展大型异型零件在机尺寸检测和超大型重载轴类件精密高效加工技术攻关，整体提升我国重大装备大型铸锻焊件加工能力，使国产大型铸锻焊件的制造达到国际先进水平。
该课题为国家数控重大专项资助项目（编号：2009ZX04014-066），时间：2009年至2011年。
整体式核电主管道应用待测水室封头结构大型支承辊磨床二、关键技术（1）采用平动式弯管外表面数控铣削、圆弧导轨弯管内表面数控铣削，以及路径规划等措施，实现整体式核电主管道数控铣削自动化加工。
（2）根据检测特征确定测头在测量空间的运动轨迹，构建测量界面、测头标定、程序发送、数据采集、数据处理等功能模块。
（3）面向超大轴类零件磨削理论分析及磨削工艺实验，研究砂轮磨削比，优化磨削用砂轮性能，优化磨削工艺参数，制订超大支承辊磨削技术标准。
弯管外表面数控加工路径规划方法弯管外表面数控平动式加工方法弯管外表面分层式数控加工方法三、研究成果针对大型铸锻焊件高效精密加工精度和质量控制问题，通过产、学、研、用联合科研攻关，制订了核电主管道内外表面加工技术规范，大型异形铸锻件自动测量检测标准，大型轴类零件磨削技术规范等3项企业标准，成果应用于“中国一重”实际生产中，获得授权国家发明专利5项。
数控加工核电主管道零件水室封头在机测量调试现场260吨支承辊磨削零件。
GH4169合金大型转子锻件的研制
２０２０年第４期宝 钢 技 术櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴毷毷毷毷开发与应用ＧＨ４１６９合金大型转子锻件的研制王庆增１，田沛玉１，吴令萍２（１．宝武特种冶金有限公司，上海 ２００９４０；２．上海汽轮机厂有限公司，上海 ２００２４０） 摘要：ＧＨ４１６９是制造航空、航天发动机和工业燃气轮机等诸多热端部件的关键材料，航空发动机转动件用ＧＨ４１６９合金材料的冶炼锭型通常不超过 ５０８ｍｍ。
简要介绍了某工程用ＧＨ４１６９合金转子锻件的研制情况，选用ＶＩＭ＋ＶＡＲ双联工艺冶炼 ６１０ｍｍ的ＧＨ４１６９合金自耗锭。
采用均匀化扩散退火处理方法，提高自耗锭的热加工性能。
铸锭采用反复镦拔工艺进行锻造开坯；锻件成型过程中，采用特殊的保温锻造技术，以获得较为合适的热加工组织。
锻件经固溶和时效热处理后，检测其理化性能。
测试结果表明，试制锻件的组织和性能满足设计技术要求。
关键词：ＧＨ４１６９合金；真空自耗重熔；转子锻件中图分类号：ＴＦ１４ 文献标志码：Ｂ 文章编号：１００８－０７１６（２０２０）０４－００４７－０４ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００８－０７１６．２０２０．０４．００８ＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆＧＨ４１６９ａｌｌｏｙｌａｒｇｅｒｏｔｏｒｆｏｒｇｉｎｇｓｆｏｒｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＷＡＮＧＱｉｎｇｚｅｎｇ１，ＴＩＡＮＰｅｉｙｕ１ａｎｄＷＵＬｉｎｇｐｉｎｇ２（１．ＢａｏｗｕＳｐｅｃｉａｌＭｅｔａｌｌｕｒｇｙＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｓｈａｎｇｈａｉ２００９４０，Ｃｈｉｎａ；２．ＳｈａｎｇｈａｉＴｕｒｂｉｎｅＷｏｒｋｓＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｓｈａｎｇｈａｉ２００２４０，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＧＨ４１６９ａｌｌｏｙｈａｓｂｅｅｎｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄａｓｉｍｐｏｒｔａｎｔｍａｔｅｒｉａｌｓｆｏｒｈｏｔｅｎｄｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ，ｗｉｄｅｌｙｕｓｅｄｉｎａｖｉａｔｉｏｎ，ａｅｒｏ－ｅｎｇｉｎｅａｎｄｉｎｄｕｓｔｒｉａｌｇａｓｔｕｒｂｉｎｅ．ＴｈｅｄｉａｍｅｔｅｒｏｆＧＨ４１６９ｉｎｇｏｔｆｏｒａｉｒｒｏｔａｔｉｎｇｐａｒｔｗｉｌｌｎｏｔｇｅｎｅｒａｌｌｙｅｘｃｅｅｄ５０８ｍｍ．ＴｈｉｓｐａｐｅｒｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｓｔｈｅｔｒａｉｌｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｏｆＧＨ４１６９ｒｏｔｏｒｆｏｒｇｉｎｇｓｂｒｉｅｆｌｙ．ＤｕｐｌｅｘｍｅｌｔｉｎｇｏｆＶＩＭａｎｄＶＡＲｗａｓｕｓｅｄｆｏｒｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｔｈｅｉｎｇｏｔｗｉｔｈａｄｉａｍｅｔｅｒｏｆ６１０ｍｍ．Ｔｈｅｒｍａｌｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｔｈｅｉｎｇｏｔｗａｓｉｍｐｒｏｖｅｄｂｙｈｏｍｏｇｅｎｉｚｉｎｇｄｉｆｆｕｓｉｏｎａｎｎｅａｌｉｎｇｔｒｅａｔｍｅｎｔ．Ｉｎｇｏｔｆｏｒｇｉｎｇｉｓｃａｒｒｉｅｄｏｕｔｂｙｒｅｐｅａｔｅｄｕｐｓｅｔｔｉｎｇａｎｄｄｒａｗｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓ．Ｄｕｒｉｎｇｔｈｅｆｏｒｇｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓ，ｓｐｅｃｉａｌｈｅａｔｐｒｅｓｅｒｖａｔｉｏｎｆｏｒｇｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｉｓａｄｏｐｔｅｄｔｏｏｂｔａｉｎａｍｏｒｅｓｕｉｔａｂｌｅｈｏｔｗｏｒｋｉｎｇｓｔｒｕｃｔｕｒｅ．Ｔｈｅｐｈｙｓｉｃａｌａｎｄｃｈｅｍｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｆｏｒｇｉｎｇｓｗａｓｄｅｔｅｃｔｅｄａｆｔｅｒｓｏｌｉｄｓｏｌｕｔｉｏｎｔｒｅａｔｍｅｎｔｓａｎｄａｇｉｎｇｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ．Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｔｈｅｆｏｒｇｉｎｇｓｓａｔｉｓｆｙｔｈｅｄｅｓｉｇｎｅｄｔｅｃｈｎｉｃａｌｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＧＨ４１６９ａｌｌｏｙ；ＶＡＲ；ｒｏｔｏｒｆｏｒｇｉｎｇｓ王庆增 高级工程师 １９６５年生 １９８６年毕业于北京科技大学现从事高温合金研究工作 电话 ２６０３２２１３Ｅ ｍａｉｌ ４７２１５８＠ｂａｏｓｔｅｅｌ．ｃｏｍ 从２０世纪４０年代开始，世界各国先后开展高温合金材料的研制工作，以满足喷气发动机对材料的苛刻要求。
30cr1mo1v汽轮机转子锻造工艺研究
文章内容如下：30Cr1Mo1V汽轮机转子锻造工艺研究1. 简介汽轮机转子是汽轮机的核心部件，其质量直接影响到汽轮机的性能和稳定运行。
本文将深入探讨30Cr1Mo1V汽轮机转子的锻造工艺研究，以期能够全面、深入地了解这一重要主题。
2. 材料与工艺特点30Cr1Mo1V合金钢是一种优质的合金结构钢，具有较高的强度、韧性和耐热性能。
选用30Cr1Mo1V合金钢作为汽轮机转子的材料既能够满足强度要求，又能够保证在高温、高压环境下的稳定性能。
在锻造工艺上，采用适当的加热温度和变形速率，能够有效地提高30Cr1Mo1V合金钢的塑性变形能力，从而得到满足要求的转子形状和性能。
3. 锻造工艺参数设计在进行30Cr1Mo1V汽轮机转子的锻造工艺设计时，需考虑的因素包括锻造温度、变形速率、保温时间等。
确定合适的锻造温度是保证合金钢材料塑性能的关键。
通过控制变形速率，使得金属材料能够在变形过程中充分变形，且不产生开裂和其他缺陷。
合理的保温时间可以保证转子内部组织的均匀性和稳定性，从而提高其使用寿命和耐磨性能。
4. 确定锻造模具设计30Cr1Mo1V合金钢是一种高强度、高塑性的材料，因此在进行转子锻造工艺时，需要设计合适的锻造模具。
模具设计应考虑到材料的变形性能和工艺参数，确保在锻造过程中能够得到符合要求的产品形状和尺寸。
模具的合理设计还能够减少材料的浪费和提高生产效率。
5. 模拟与实验验证通过数值模拟和实验验证可以对30Cr1Mo1V汽轮机转子的锻造工艺进行评估。
数值模拟可以通过有限元方法模拟成形过程，分析材料的应力、应变分布，为工艺参数的合理选择提供依据。
实验验证则是对模拟结果的验证，通过对实际产品进行检测和分析，验证锻造工艺的可行性和有效性。
6. 结论与展望通过30Cr1Mo1V汽轮机转子锻造工艺的研究，可以更好地理解高强度合金钢材料的锻造特性以及适用的工艺参数。
这对于提高转子的质量、性能和使用寿命具有重要意义。
转子工艺流程
转子工艺流程转子是机械设备中的重要部件，其制造工艺流程直接影响着整个机械设备的性能和质量。
下面将详细介绍转子的制造工艺流程。
1. 材料选择转子的材料选择直接影响着其性能和使用寿命。
通常情况下，转子的材料需要具有较高的强度、硬度和耐磨性，常见的材料包括碳素钢、合金钢、不锈钢等。
在选择材料时，需要根据具体的使用环境和工作条件来确定。
2. 锻造转子的制造过程通常从原材料的锻造开始。
锻造是将金属材料加热至一定温度后进行塑性变形，以获得所需形状和尺寸的工艺。
在锻造过程中，需要根据转子的具体形状和尺寸来选择合适的锻造设备和工艺参数，以确保获得高质量的转子毛坯。
3. 粗加工经过锻造后的转子毛坯需要进行粗加工，包括车削、铣削、钻削等工艺。
在粗加工过程中，需要根据转子的具体结构和要求来选择合适的加工设备和刀具，并严格控制加工尺寸和表面质量，以确保转子的精度和质量。
4. 热处理热处理是提高转子材料性能和改善组织结构的重要工艺。
常见的热处理工艺包括退火、正火、淬火等，通过热处理可以提高转子的硬度、强度和耐磨性，同时消除内部应力和改善组织结构，提高转子的使用寿命和性能稳定性。
5. 精加工精加工是转子制造过程中的关键环节，包括磨削、抛光、车床等工艺。
在精加工过程中，需要严格控制加工尺寸和表面质量，以确保转子的精度和表面光洁度，同时保证转子的配合间隙和运转平稳性。
6. 动平衡转子制造完成后，需要进行动平衡处理，以确保转子在高速旋转时不产生振动和噪音。
动平衡是通过在转子上安装配重来调整转子的平衡性，以确保转子在运转时能够保持稳定的旋转状态，减少振动和噪音，同时保护轴承和机械设备。
7. 检测最后，转子需要进行严格的检测和质量控制，包括尺寸检测、表面质量检测、硬度检测、化学成分分析等。
通过检测，可以确保转子的质量符合设计要求，达到使用标准，同时保证机械设备的安全和可靠运行。
总结转子的制造工艺流程包括材料选择、锻造、粗加工、热处理、精加工、动平衡和检测等环节，每个环节都对转子的质量和性能起着至关重要的作用。
核电汽轮机焊接转子技术发展综述
核电汽轮机焊接转子技术发展综述王朋;霍鑫;丁玉明【摘要】介绍了当前核电汽轮机焊接转子技术发展历程,从转子的锻件材料、坡口设计和工艺方法改进、工艺过程质量控制等方面重点分析了上海汽轮机厂核电焊接转子的工艺技术路线及发展现状.上海汽轮机厂的焊接转子设计、工艺、制造以及检测等技术水平可以保证核电汽轮机的安全运行,该技术代表了当前国际先进水平.【期刊名称】《热力透平》【年(卷),期】2015(044)004【总页数】5页(P296-299,305)【关键词】核电汽轮机;大型锻件;焊接转子;综述【作者】王朋;霍鑫;丁玉明【作者单位】上海电气电站设备有限公司汽轮机厂,上海200240;上海电气电站设备有限公司汽轮机厂,上海200240;上海电气电站设备有限公司汽轮机厂,上海200240【正文语种】中文【中图分类】TK261核电汽轮机低压转子作为汽轮机的核心部件之一，其锻件钢锭、毛坯的质量和尺寸都很大，锻造难度大，性能热处理要求苛刻，因此在世界范围内的供货能力有限。
由于转子最大外径达3 100 mm左右，末级叶片长度超过1 700 mm，转子在机组运行时承受着巨大的离心力、扭转力矩以及启动和调峰过程中的载荷突变[1-3]。
极高的转子锻造难度以及复杂的运行工况对转子的各项性能提出了更高的要求[4]。
目前，大型核电汽轮机低压转子主要有3种结构形式，即整锻转子[5]、套装转子[6]和焊接转子。
由于大型核电汽轮机低压转子的直径增大导致自重增加，因此通过焊接工艺将较小锻件连接而成的焊接转子成为核电汽轮机重点发展的转子结构[7]。
焊接转子具有空腔结构，相对质量轻，相比其他结构形式，具有选材灵活、残余应力小、启动和负载时拥有良好的工作特性等独特的优势[8-10]。
但这对焊接工艺、焊接和锻件材料等提出了很高的要求。
我国核电汽轮机发展的目标是明确的，即具备自主化的核电汽轮机设计及生产制造的能力。
因此，对焊接技术进行研发，并具备相关的自主知识产权，可以有效地解决大型锻件供货问题。
大锻件锻造方法简介
大锻件锻造方法简介1．钢锭的结构特点1.1钢的冶炼和浇注大型钢锭用钢的冶炼一般在碱性电炉中进行。
通过电炉冶炼，获得所需要的化学成分，控制好S、P等杂质含量。
对于重要的锻件，钢水还要经过精炼。
精炼多在精炼炉中进行，精炼的主要任务是微调化学成分和真空除气，还可以调整钢水的温度。
钢锭的浇注有上注法和下注法两种，大型钢锭以上注法为多。
对于重要的锻件，在钢锭浇注时往往有特殊的要求，如真空浇注、真空碳脱氧等等。
在精炼炉中真空，和在浇注时真空，都需要有专门的，巨大的真空系统。
真空的目的是尽可能排除钢中所含的氢、氧等有害气体。
提高钢的纯净度，并为缩短锻件第一热处理周期创造条件。
1.2大型钢锭的宏观组织：钢锭内部的组织结构，主要取决于钢锭浇注时钢水过冷与传热条件。
锭身表面层冷却速度快，为细小的等轴晶；锭身中间带为柱状晶，距中心愈近晶粒愈粗大；锭心区为粗大等轴晶，晶间夹杂较多，组织较疏松。
钢锭底部：冷却速度快晶粒细，但该区在钢锭凝固过程中形成一锥形沉积堆，含有大量夹杂物。
冒口：钢水因有保温帽保温，冷却速度最慢。
该区组织结构极松，存在有收缩孔、收缩疏松等大量缺陷。
因此在大锻件的订货技术条件中往往规定水冒口的最小切除量。
在锻造工艺中也要确定水冒口的实际切除量。
1.3大型钢锭内部的主要缺陷：大型钢锭的主要缺陷是偏析、气体、夹杂和疏松。
它们是冶金过程中固有的缺陷，只能减少，不能消除。
偏析：指的是结晶过程造成钢锭的不同部位的化学成分不一样。
气体：在熔炼过程中钢水大量地吸收氢（还有氮）。
当钢中的氢含量超过一定值时，锻造后冷却时就可能产生白点而使锻件报废。
比如国外某公司在核岛锻件订购技术条件中规定钢包分析氢含量不得超过0.8ppm(1ppm=百万分之一)。
含氢量高的钢锭在锻成锻件后，要在锻后热处理中花费大量的时间来扩散氢气以避免白点。
夹杂：夹杂的来源有来自熔炼过程和脱氧产物的，也有来自出钢槽、盛钢桶等外来夹杂。
缩孔和疏松：液态钢和固态钢，都随温度降低而发生体积收缩；从液态变为固态时，也有体积收缩。
大型锻件的锻造工艺研究进展
大型锻件的锻造工艺研究进展发布时间：2021-08-26T11:39:59.990Z 来源：《工程管理前沿》2021年7卷4月第12期作者：刘威李新宇[导读] 镦粗和拔长是大型锻件锻造的基本工序，随着数值模拟技术的进步，对二者的研究也逐渐深入。
刘威1 李新宇2中国一重铸锻钢事业部水压机锻造厂，黑龙江省齐齐哈尔市， 161041中国一重铸锻钢事业部工艺技术部，黑龙江省齐齐哈尔市，161041摘要：镦粗和拔长是大型锻件锻造的基本工序，随着数值模拟技术的进步，对二者的研究也逐渐深入。
扭转镦粗将锻件与模具的摩擦力转化成利于锻件变形的剪切应力，从而提高锻件的等效应变值，提升锻件的力学性能。
随着对扭转镦粗各工艺参数的优化和扭转镦粗设备的研发，扭转镦粗将在改善锻件质量上发挥更大的作用。
关键词：大型锻件；锻造工艺；镦粗；拔长；研究进展大型锻件广泛应用于能源、交通、国防、钢铁、石化等工业，通常是机械设备的核心部件，例如：重型压力容器、水轮机大轴、汽轮机主轴、齿轮轴、发电机转子、船用大型曲轴、大型模块等，所以对大型锻件的晶粒组织和力学性能要求都比较高。
在某种意义上，大型锻件的制造技术是衡量国家重工业发展水平的一个重要标志。
随着相关工业的快速发展，大型锻件的尺寸越来越大，对质量的要求也日益提高。
因此，提高大型锻件的锻造水平，规范其生产工艺，具有非常重要的意义。
1大型锻件的锻造工艺大型锻件主要特点是体形大、质量要求高、批量小、生产费用高、周期长，其生产过程包括：冶炼、铸造、锻造、热处理等多道工序。
钢锭在铸造过程中，不可避免的会有一些偏析、缩孔、疏松等缺陷，并且钢锭体形越大，钢锭内部的缺陷就越明显，钢锭内部缺陷对大锻件的性能有着重要影响。
锻造消除或改善钢锭内部缺陷的主要目的有两个：“成形”和“改性”，前者将坯料变形到锻件所需要的形状，后者通过改变坯料的微观组织使锻件的力学性能达到要求。
大型锻件所用到的基本锻造工序是镦粗和拔长。
大型锻件锻造工艺过程
大锻件一般应用在大型机械的关键部位，由于工作环境恶劣，受力复杂多变，因此，在生产过程中对大型锻件的质量要求很高。
大锻件由钢锭直接锻造成形，生产大型锻件时，即使采用最先进的冶金技术，钢锭内部也不可避免存在微裂纹、疏松、缩孔、偏析等缺陷，严重影响锻件的质量，为了消除这些缺陷，提高锻件质量，就必须改进锻造工艺，选用合理的锻造工艺参数。
大锻件锻造不仅要满足所需零件形状和尺寸，而且重要的是破碎铸态组织、细化晶粒、均匀组织、锻合缩孔、气孔和缩松等缺陷，提高锻件内部质量。
钢锭尺寸愈大，钢锭中的缺陷也愈严重，锻造改善缺陷愈困难，进而增加了锻造难度。
在锻造过程中，镦粗和拔长是最基本的工序，也是不可缺少的工序，对于具有特殊外形的锻件来说，胎模锻造也较为常用。
一、镦粗工艺在大型锻件的自由锻生产中，镦粗是一个非常主要的变形工序。
镦粗工艺参数的合理选择，对大锻件的质量起着决定性的作用。
反复的镦拔不但可以提高坯料的锻造比，同时也可以破碎合金钢中的碳化物，达到均匀分布的目的；还可以提高锻件的横向力学性能，减小力学性能的异向性。
大型饼类锻件和宽板锻件都是以镦粗为主要变形，且镦粗的变形量很大，但是目前该类锻件的超声波探伤废品率很高，主要因为内部出现了横向内裂层缺陷，然而现行的工艺理论对此不能解释。
为此，从90年代开始，中国学者经过长时间的认真研究，从主变形区以及被动变形区理论出发，对镦粗理论进行深入研究。
提出了平板镦粗时刚塑性力学模型的拉应力理论以及静水应力力学模型的切应力理论，与此同时还进行了大量的定性物理模拟实验，并利用广义滑移线法和力学分块法来求解分析工件内部的应力状态，大量数据证明了该理论的合理性和正确性，揭示了利用普通平板镦粗圆柱体时其内部应力的分布规律，进而提出了锥形板镦粗新工艺，建立了方柱体镦粗的刚塑性力学模型。
二、拔长工艺拔长是大型轴类锻件锻造过程中必须的一道工序，也是影响锻件质量的主要工序，通过拔长工序使坯料截面积减小，长度增加，同时也起到打碎粗晶、锻合内部疏松与孔洞、细化铸态组织等作用，从而获得均质致密的高质量锻件。
大锻件 第7部分 大型锻件的特殊锻造方法
第七部分 大型锻件的特殊锻造方法大型锻件锻造的目的之一，在于通过压力将钢锭凝固过程中形成的疏松、空洞等缺陷锻合。
近年来，由于石油、化工、电力等领域的需求，锻件尺寸越来越大，相应的钢锭规格也越来越大型化，且远远超过锻造设备大型化的进程。
如何利用现有设备能力通过工具和锻造方法的改进实现上述目的即成为新的课题。
另外，钢锭内部的缺陷集中在其心部，希望通过特殊的工具形状在心部形成较大变形，并形成大的静水应力。
因而出现了一系列新的锻造方法。
一． FM 锻造法1． 概念z Free From Mannesmann effect避免产生“曼内斯曼”效应，即心部不产生轴向拉应力的锻造方法。
z 不对称的上下砧，上为普通平砧，下为大平台。
2． 机理z 普通平砧对称拔长时沿高度方向的轴向应力分布5.0/=h w %20=h ε时的等效应变和静水应力分布。
见下图，a ）为等效应变ε，b ）为静水应力σσ/m 。
由图可见：沿高度方向轴向变形分布：变形以轴向中心线上、下对称砧下------------微小变形区过渡区--------较大变形区中心-----------较大变形区。
沿高度方向轴向应力分布：应力以轴向中心线上、下对称砧下-----------大静水应力过渡区--------小静水应力中心-----------静水应力为正值，轴向、横向均为拉应力。
缺陷集中的中心区应变强度不大，且存在较大轴向拉应力（平均应力为正），即存在Mannesmann effect ，易使缺陷扩展。
若要不出现拉应力，则需加大砧宽至9.0~8.0/=h w ，但所需压力很大，对于大钢锭很难用现有的压机实现。
z FM 锻造法原理上下砧不对称，上小下大（见图）。
锻造力（主作用力）的作用面积沿高度方向逐步增大，垂直应力，即主应σ的绝对值逐渐减小，因此上部金属容易满足屈服条件。
这必将导致上部金力3属先变形，且变形量大，下部金属后变形，且变形量小或不变形的结果。
大型26Cr2Ni4MoV转子钢锻件试制
Ａ ｂｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ： Ｔｈｅ ｒ ｅ ａ ｒ ｅ ｓ ｔ ｒ ｉ ｃ ｔ ｒ ｅ ｑ ｕｉ ｒ ｅ ｍｅ ｎｔ ｓ ｏ ｆ ｕ ｌ ｔ ｒ ａ ｓ ｏ ｎ ｉ ｃ ａ ｔ ｅ ｓ ｔ ， ｐ ｒ ｏ ｐ ｅ ｒ ｔ ｉ ｅ ｓ， ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｕｒ ｅ， ｒ ｅ ｓ ｉ ｄｕ ａ ｌ ｓ ｔ ｒ ｅ ｓ ｓ ｅ ｔ ｃ． ｆ ｏ ｒ
Ｆ ｉ ｇ ｕ ｒ ｅ １ Ｔ ｈ ｅ ｑ ｕ ｅ ｎ ｃ ｈ ｉ ｎ ｇ ａ ｎ ｄ ｔ ｅ ｍｐ ｅ ｉｎ ｒ ｇ ｐ ｒ ｏ ｅ ｅ ｓ ｓ ｅ ｓ ｆ ｏ ｒ ｔ ｈ ｅ ｔ ｉａ ｒ ｌ ｓ ｔ ｅ ｅ ｌ ｆ ｏ ｒ ｇ ｉ ｎ ｇ
收稿 日期 ： ２ ０ １ ２ —０ ５ —０ ２
摘要 ： 大型 ２ ６ Ｃ ｒ ２ Ｎ ｉ ４ Ｍｏ Ｖ转子钢锻件对超 声检测 、 性 能、 组织 、 残余应力等要求非常严格 。通过强化各生产 环节 的过程质量控制 ， 严 密组 织生产 ， 最终成 功试 制 了满足客户需求 的转 子钢 锻件 。
关键词 ： ２ ６ Ｃ ｒ ２ Ｎ ｉ ４ Ｍ ｏ Ｖ； 转子钢 ； 锻件
温度 分别 为 ８ ９ ０ ｏ Ｃ和 ８ ６ ０ ｏ Ｃ。 １ ． ４ 调质 热处 理 为节 约成 本 ， 我 们选 择 采 用 台车炉 代 替 高 成
采用 电炉 冶炼 （ Ｅ Ａ Ｆ） 、 炉外精炼 （ Ｌ Ｆ ） 、 真 空 脱气 （ Ｖ Ｄ） 和真 空浇 注 （ ＶＣ ） 工 艺生 产钢 锭 。严 控 有 害元 素含 量 ， 最 终 产 品分 析 Ｐ含 量 为 ０ ． ０ ０ ８ ％，
大型锻件转子零件深孔加工工艺研究
大型锻件转子零件深孔加工工艺研究
袁斌
【期刊名称】《机械管理开发》
【年(卷),期】2024(39)5
【摘要】大型转子深孔加工技术已成为重型装备制造领域的重要研究方向,其加工质量和加工效率对转子的性能、使用寿命和制造成本有着重要影响。
基于此,对大型转子深孔加工工艺的研究具有重要的实际意义,结合实际生产情况,针对大型转子的深孔加工工艺展开深入研究,探讨有效的加工方法和工艺优化策略。
【总页数】3页(P127-129)
【作者】袁斌
【作者单位】山西太重工程机械有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TG937
【相关文献】
1.在大型数控车床上加工深孔类零件的夹紧和定位装置
2.基于深孔加工技术的活塞销零件加工工艺改进
3.大型锻件深孔加工工艺研究
4.某管型零件深孔加工工艺探索
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Ｋｅ ｒ ｓ ｗ ｌ ｉｇ ｒ ｔ ｒ ｕ ｒ ａ ｉ ｌｔ ｎ；ｆｒ ｉ ｇ ｐ ｏ ｅ ｓ ｙ ｗｏ ｄ ： ｅｄ ｎ ｏｏ ；ｎ ｍｅ ｉ ｌｓ ｃ ｍｕａ ｉ ｏ ｏ ｇｎ ｒ ｃ ｓ
焊 接试 验 转 子 锻件 材 质 为 ２ Ｃ２ ｉＭｏ 锻 ５ ｒＮ４ Ｖ， 件毛坯 轴 身截面 尺寸 为 Ｏ２９ ０ｍ 截 面较大 ， ０ ｍ， 决 定 在 １０ ＭＮ水 压机上 进 行 锻造 。转 子 锻造 主要 ５ 有 两大 难点 ： 一是 由于截 面 尺寸大 ， 锻造 时首 先要
韧 始 镧键
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解 决 的是锻 件心 部 压 实 的 问题 ； 是 焊接 试 验 转 二
子形状特殊 ， 轴颈与轴身直径相差很大 ， 如何解决 最 终锻 件成 形 的问题 也 很 关键 。因此 ， 要 采 用 需
有 效 的压实 方法 和 合 理 的成 形 方 式 ， 以便 最 终 获
０［ ［０ ］］ 口 白
模 拟上 下漏盘 镦粗 工艺 建立 的几 何模 型如 图
３所 示 。
作者简介 ： 张建 国（９ ３ ， ， １８ ） 男 助理工 程师 ， 主要从 事电站锻件锻 造工艺研究。
４
Ｎｏ ４ ．
《 大型铸锻件》
ＨＥＡＶＹ ＣＡＳ ＮＧ ＴＩ ＡＮＤ ＦＯＲＧＩ ＮＧ
Ｊｌ ０ ２ ｕｙ２ １
中 图分 类 号 ：Ｋ ６ ． １ Ｇ １ Ｔ ２３ ６ ３ ６ Ｔ 文献 标 识 码 ： Ｂ
Ｆ ｒ ｉｇ Ｐｒｃ ｓ ｓ ａ ｃ ｆＬ ｒ ｅ Ｗ ｅｄｎ ｓ ｔｒ ｏ ｇｎ ｏ ｅ ｓＲｅ ｅ ｒ ｈ ｏ ａ ｇ ｌ ｉｇ Ｔｅ ｔＲｏｏ
Ｚｈ ｎ ｉｎ ｕ ａ ｇ Ｊａ ｇ ｏ，Ｘｕ Ｇｕ ｔｏ，Ｃａ ｈ ｙ ａ ｏａ ｏ Ｚ ｉｕ ｎ
２ 焊接 试验 转子 上下漏 盘镦 粗模 拟
鉴 于转 子轴身 Ｑ２９０ｍ 的超 大 直径 ， ０ ｍ 为完
全 压实 转子 心部 孔 隙性 缺 陷 ， 保 证 转 子整 个 轴 并 身 在锻造 过 程 中变 形 均匀 ， 定 采 用 两次 镦 粗 ＋ 决 两次 Ｆ Ｍ法 拔长 的压 实方 法 。 由于 两端 轴 颈 与轴 身 直径 相差太 大 ， 为解决 锻件 最终合 理成 形 问题 ，
决定 在最 后 出成 品 工 序 采 用 上 下 漏 盘镦 粗 的方
式 。锻造 过程 见 图 ２ 。
图 １ 焊 接 试 验 转 子 锻件 简 图
Ｆｇ ｅ １ Ｔｈ ａ ａ ｏ ｌ ｉ ｇ ｔｓ ｏ ｏ ｏ ｇｎ ｉｕｒ ｅ ｄｉ￣ ｍ ｆｗｅｄ ｎ ｅ ｔｒ ｔｒｆ ｒ ｉｇ
Ｎｏ ４ ．
《 大型铸锻件》
ＨＥＡＶＹ ＣＡＳ ＮＧ ＴＩ ＡＮＤ Ｆ０ＲＧＩ ＮＧ
Ｊ ｌ ０ ２ ｕｙ２ １
大 型 焊 接 试 验 转 子 锻 造 工 艺 研 究
张建 国 徐 国涛 曹志远
（ 天津重 型装备工程研究有 限公 司， 天津 ３ ０ ５ ） ０ ４ ７ 摘要 ： 针对 轴颈 和轴身直径相差很大 的焊接试验转子 ， 采用两次镦粗 ＋两次 Ｆ Ｍ法拔 长 的压实 工艺和上下 漏盘镦粗 的成形方法 ， 成功锻造 出尺寸 和形状符合要求 的锻件毛坯 。 关键词 ： 接转 子 ； 焊 数值模拟 ； 锻造工艺
（ ）镦粗后坯料关键部分尺寸及与锻件尺寸的比较结果 ａ
（ ）滚圆后 坯料 形状 与锻 件形状 的比较结果 ｂ
ａ ｐ ｉ ｄ ｔ ｅ ｃ ｍｐ ｃ ｉｎ ｔ ｃ ｎ ｌｇ ｆｔ ｉ ｓｕ ｓ ｔ ｎ ｎ ｉ ｓ Ｆ ｍｅ ｈ ｄ ｄ ａ ｉ ｇ ｎ ｈ ｒ ｎ ｔ ｏ ｆ ｐ ｌ ｈ ｏ ａ ｔ ｅ ｈ ｏｏ ｙ ｏ ｔ ｅ ｏ ｗｏ ｍｅ ｐ ｅ ｔ ｇ ａ ｄ ｔ ｔ ｉ ｗｏ ｍｅ Ｍ ｔ ｏ ｒ ｗ ｎ ，ａ ｄ ｔ ｅｆ ｍｉｇ ｍｅ ｈ ｄ ｏ ｏ ｕ － ｎ — ｏ ｒ ｉ ｌ ｔ ｕ ｓ ｔ ｎ ｏ ｍａ ｕ ａ ｔ ｒ ｈ ｏ ｇ ｎ ｌｎ ｕ ｃ ｓｆ ｌ ｉ ｈ ｄ ｍｅ ｓｏ ｎ ｈ ｐ ｅ ｅ ｐ・ ｄ ｄ ｗｎ ｄ ａ ｎ ｐ ａｅ ｐ ｅｔ ｇ ｔ ｎ ｆ ｃｕ ｅ ｔｅ ｆｒ ｉ ｇ ｂ ａ ｋ ｓ ｃ ｅ ｓｕｌ ｗｈ ｃ ｉ ｎ ｉｎ ａ ｄ ｓ ａ ｅ ｍｅ ｔｒ ． ａ ｉ ｙ ．
收 稿 日期 ：０ ２ ０ — ０ ２ ｌ— ４ ９
焊接 试验 转子 的锻造 工 艺采用 两次 镦粗 ＋ 两 次 Ｆ 法拔 长 的压 实方 法 和上下 漏 盘局部 镦 粗 的 Ｍ 成 形方法 。有 关镦 粗 ＋Ｆ 法 拔 长 压 实 的研 究 和 Ｍ
实 际应用 已有 很 多 资料 及 文 献 报 导 ， 文 主要 对 本 锻 件最终 成形 工序 进行数 值模 拟分 析 。 ２ １模 型 的建立 ．
ＡｂｔａｔＡ ｍｎ ｔ ｅｄ ｇｔ ｔ ｏ ｒ ｈｃ ｉｍ ｔｒ ｏ ｕｎｌ ｎ ｘ ｏｙｈ ｖ ａ ｅｄ ｆ ｅｃ ，ｔ ａ ｅ ｓｒｃ： ｉ ｉｇａ ｗ ｌｉ ｓ ｒｔ ｉ ｄ ｅ ｓ ｆ ｏｒａ ａｄａｌ ｂｄ ａｅｌ ｇ ｉｅ ｎｅ ｉｃｎｂ ｎ ｅ ｏ ｗ ｈ ａ ｅ ｊ ｅ ｒ ｆｒ
第二 １ 痰 墩 粗 撼 长
下 章 ！ ｝
第一次 墩粗
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拨 长
得 内部 质量 和外部 尺寸 均合 格 的焊 接转 子锻 件 。
１ 锻造 工艺 方案 的确定 焊接 试验 转子 锻件 图见 图 １ 。
墩粗 出 成 品
图 ２ 焊接试 验转子锻造过程示 意图
Ｆｉｕｒ Ｓ ｈｅ ａｉ ａ ｎｇ ｏ ｏｇ ｎ ｇ ｅ２ ｃ ｍ ｔቤተ መጻሕፍቲ ባይዱｄｒｗｉ ｆｆ ｒｉ ｇ ｃ ｐ ｏ ｅ ｓ ｏ ｌ ｉ ｇ ｔｓ ｏｏ ｒ ｃ ｓ ｆｗｅ ｄ ｎ ｅ ｔｒ ｔｒ