CN106040952A - 大型整锻水轮机主轴制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种大型整锻水轮机主轴制造方法，即采用掉头正拔锻造法，解决法兰倾斜问题。采取工艺技术方案：⑴有中心孔锻件生产过程：镦粗—冲孔—芯棒拔长，拔一侧后掉头拔另—侧—精整出成品；⑵无中心孔锻件生产过程：压钳口—镦粗—拔长，拔一侧后掉头拔另—侧—精整出成品。⑶工艺要点：①切尽水冒口；②利用球面镦粗板镦粗；③冲孔要前后、左右对中，防止偏心；④芯棒拔长过程的不得偏温锻造；⑤拔长过程中要控制好内孔直径尺寸；⑥芯棒拔长后两头正拔压刻拔长；⑦拔长过程中防止芯棒抱死。本发明有益效果：锻造工艺合理;主轴各部尺寸和探伤指标全部合格，尺寸一次合格率为95%以上，锻件成材率69%，降低了钢锭消耗，具有显著经济效益。

Description

大型整锻水轮机主轴制造方法

技术领域

本发明属于金属材料锻造工艺领域，具体涉及一种大型整锻水轮机主轴制造方法，即掉头正拔锻造法。

背景技术

近年来，随着大压机的出现，为水轮机主轴整体锻造提供了设备保障，一般通用工艺为：芯棒穿入后一个方向拔长各台阶出成品，但此类锻件（两头法兰的长筒类锻件）按照此工艺远离冒口一侧的法兰倾斜度较大，容易造成尺寸无法满足图纸要求。目前，国内外此类锻件在标准规定的余量情况下，尺寸一次合格率仅为70%～80%。

发明内容

本发明公开一种大型整锻水轮机主轴制造方法，即采用掉头正拔锻造法，解决法兰倾斜问题，提高尺寸一次合格率。

采取技术方案：

1，有中心孔锻件生产过程：镦粗—冲孔—芯棒拔长，拔一侧后掉头拔另—侧—精整出成品。

2，无中心孔锻件生产过程：压钳口—镦粗—拔长，拔一侧后掉头拔另—侧—精整出成品。

3，工艺要点

①切尽水冒口，避免水冒口压入锭身；

②利用球面镦粗板镦粗，可以有效减小凹心；

③冲孔要前后、左右对中，防止偏心；

④芯棒拔长过程的不得偏温锻造；

⑤拔长过程中要控制好内孔直径尺寸；

⑥芯棒拔长后两头正拔压刻拔长；

⑦拔长过程中防止芯棒抱死。

本发明的创新点：

此类主轴在拔长过程中将坯料掉一次头，保证两侧法兰都是正拔出成品，确保各部尺寸控制在合格范围之内。

本发明有益效果：

主轴各部尺寸和探伤指标全部合格，尺寸一次合格率为95%以上全部合格，锻造工艺是合理的;锻件成材率69%，降低了钢锭消耗，具有显著经济效益。

说明书附图

图1为水轮机主轴毛坯尺寸图，括号尺寸内为粗加工图；

图2为坯料镦粗示意图；

图3为坯料冲孔示意图；

图4为坯料Ⅰ台阶芯棒拔长示意图；

图5为坯料Ⅵ台阶端由芯棒拔长示意图；

图6为水轮机工子型主轴毛坯尺寸图，括号尺寸内为粗加工图；

图7为坯料整体拔长示意图；

图8为夹水口端Ⅲ台阶拔长示意图；

图9为夹冒口端Ⅰ台阶外侧拔长示意图。

图标说明：锤头1、锤头2、锤头3、锤头4。

具体实施方式

实施例1

材质：20SiMn；炉号：16104051378；

锭型：100t；锻造比：法兰3.6；

图号：ZD203653；执行标准：JB/T1270-2014；

生产日期：2016年3月9日。

1、有中心孔锻件生产过程，如图1所示，毛坯尺寸满足粗加工图纸要求，括号外为毛坯尺寸，括号内为粗加工尺寸（单位为毫米）。

2，主要生产变形过程

坯料镦粗（见图2）；

坯料冲孔（见图3）；

坯料Ⅰ台阶一侧由芯棒拔长（见图4），之后将坯料掉一次头，坯料Ⅵ台阶一侧由芯棒拔长（见图5）。

3，检验结果

各部尺寸和探伤指标全部合格，毛坯尺寸满足粗加工图纸要求，具体尺寸如下：

毛坯直径尺寸：坯料Ⅰ台阶：φ1950、坯料Ⅱ台阶：φ1235、坯料Ⅲ台阶：φ1360、坯料Ⅳ台阶：φ1585、坯料Ⅴ台阶：φ1250、坯料Ⅵ台阶：φ1960、坯料内孔：φ700 ；

毛坯长度：坯料Ⅰ台阶： 550、坯料Ⅱ台阶：1450、坯料Ⅲ台阶：1160、坯料Ⅳ台阶：840、坯料Ⅴ台阶：1590、坯料Ⅵ台阶：560、总长度：6150。

实施例2

材质：20SiMn；炉号：16104051216-1；

锭型：60t；锻造比：法兰3.7；

图号：ZD305122；执行标准：JB/T1270-2014；

生产日期：2016年1月26日。

1、无中心孔锻件生产过程，如图6所示，水轮机主轴尺寸参数（单位为毫米）。

2，具体生产过程

⑴压钳口，倒棱：利用操作机夹持锭尾，送料至80MN快锻机压钳口，钳口尺寸为φ900*1000，倒棱压下量50mm；

⑵坯料镦粗φ2450*1500（见图2），镦粗前温度必须保透，镦粗使用球面镦粗板镦粗，可以有效减小拔长过程中出现的凹心；

⑶夹冒口端（Ⅰ台阶外侧）将坯料整体拔长至φ2300（见图7）；掉头夹水口端（Ⅲ台阶），正拔Ⅰ、Ⅱ台阶拔长至φ1540，同时锤头1和锤头2锻打Ⅱ台阶（见图8）；掉头夹冒口端（Ⅰ台阶外侧），正拔Ⅱ台阶拔长至φ910，同时锤头3和锤头4锻打Ⅱ台阶（见图9）；采用掉头正拔拔长两法兰，有效避免法兰垂直度不合格问题。

3，检验结果

各部尺寸和探伤指标全部合格，毛坯尺寸满足粗加工图纸要求，具体尺寸如下：

毛坯直径尺寸：坯料Ⅰ台阶：φ1510、坯料Ⅱ台阶：φ920、坯料Ⅲ台阶：φ2280 ；

毛坯长度：坯料Ⅰ台阶： 415、坯料Ⅱ台阶：1950、坯料Ⅲ台阶：920、总长度：3285。

Claims (4)

1.一种大型整锻水轮机主轴制造方法，其特征在于，所述制造方法对于有中心孔锻件生产过程和无中心孔锻件生产过程，都采用掉头正拔锻造法。

2.根据权利要求1所述大型整锻水轮机主轴制造方法，其特征在于，所述有中心孔锻件生产过程：镦粗—冲孔—芯棒拔长，拔一侧后掉头拔另—侧—精整出成品。

3.根据权利要求1所述大型整锻水轮机主轴制造方法，其特征在于，所述无中心孔锻件生产过程：压钳口—镦粗—拔长，拔一侧后掉头拔另—侧—精整出成品。

4.根据权利要求1或2或3所述大型整锻水轮机主轴制造方法，其特征在于，所述生产过程的工艺要点为：

①切尽水冒口，避免水冒口压入锭身；

②利用球面镦粗板镦粗，可以有效减小凹心；

③冲孔要前后、左右对中，防止偏心；

④芯棒拔长过程的不得偏温锻造；

⑤拔长过程中要控制好内孔直径尺寸；

⑥芯棒拔长后两头正拔压刻拔长；

⑦拔长过程中防止芯棒抱死。