CN117358862A - 一种汽轮机低压焊接转子轴头锻件的锻造方法 - Google Patents
一种汽轮机低压焊接转子轴头锻件的锻造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117358862A CN117358862A CN202311576261.3A CN202311576261A CN117358862A CN 117358862 A CN117358862 A CN 117358862A CN 202311576261 A CN202311576261 A CN 202311576261A CN 117358862 A CN117358862 A CN 117358862A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- blank
- forging
- section
- upsetting
- cylindrical section
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Pending
Links
- 238000005242 forging Methods 0.000 title claims abstract description 92
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 45
- 238000003466 welding Methods 0.000 title claims abstract description 20
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims abstract description 30
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 36
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 20
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 20
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 20
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims description 12
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 238000009497 press forging Methods 0.000 claims description 9
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims description 3
- 230000007547 defect Effects 0.000 abstract description 13
- 238000001514 detection method Methods 0.000 abstract description 8
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 15
- 238000003892 spreading Methods 0.000 description 6
- 238000005056 compaction Methods 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 1
- 238000005563 spheronization Methods 0.000 description 1
- 238000005496 tempering Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
- B21J5/00—Methods for forging, hammering, or pressing; Special equipment or accessories therefor
- B21J5/002—Hybrid process, e.g. forging following casting
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
- B21J1/00—Preparing metal stock or similar ancillary operations prior, during or post forging, e.g. heating or cooling
- B21J1/04—Shaping in the rough solely by forging or pressing
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
- B21J1/00—Preparing metal stock or similar ancillary operations prior, during or post forging, e.g. heating or cooling
- B21J1/06—Heating or cooling methods or arrangements specially adapted for performing forging or pressing operations
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
- B21J13/00—Details of machines for forging, pressing, or hammering
- B21J13/02—Dies or mountings therefor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
- B21J5/00—Methods for forging, hammering, or pressing; Special equipment or accessories therefor
- B21J5/02—Die forging; Trimming by making use of special dies ; Punching during forging
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
- B21J5/00—Methods for forging, hammering, or pressing; Special equipment or accessories therefor
- B21J5/06—Methods for forging, hammering, or pressing; Special equipment or accessories therefor for performing particular operations
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
- B21J5/00—Methods for forging, hammering, or pressing; Special equipment or accessories therefor
- B21J5/06—Methods for forging, hammering, or pressing; Special equipment or accessories therefor for performing particular operations
- B21J5/08—Upsetting
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21K—MAKING FORGED OR PRESSED METAL PRODUCTS, e.g. HORSE-SHOES, RIVETS, BOLTS OR WHEELS
- B21K1/00—Making machine elements
- B21K1/06—Making machine elements axles or shafts
- B21K1/12—Making machine elements axles or shafts of specially-shaped cross-section
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21K—MAKING FORGED OR PRESSED METAL PRODUCTS, e.g. HORSE-SHOES, RIVETS, BOLTS OR WHEELS
- B21K3/00—Making engine or like machine parts not covered by sub-groups of B21K1/00; Making propellers or the like
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Forging (AREA)
Abstract
本发明涉及汽轮机转子制造技术领域,具体为一种汽轮机低压焊接转子轴头锻件的锻造方法。S1:锻造初始坯料;S2:镦粗拔长;S3:加工圆柱段和锥形段;S4:圆柱段镦粗;S5:圆柱段上表面形成凸台;S6:凸台周围的凹槽压出;S7:成型小法兰、杆部和吊卡头。该发明对初始坯料进行多次镦粗以及拔长,每次拔长比不低于2.5,能够有效锻合初始锻件内部孔洞缺陷满足探伤要求,产品经超声波探伤检测各部均合格,该发明通过先高温成形大法兰、后降温成型杆部和小法兰的方式锻造,解决了大法兰成形与内部缺陷压实的难题,降温成型杆部和小法兰能有效防止锻造杆部和小法兰时大法兰晶粒的过度长大,能够有效控制锻件内部粗晶。
Description
技术领域
本发明涉及汽轮机转子制造技术领域,具体为一种汽轮机低压焊接转子轴头锻件的锻造方法。
背景技术
核电汽轮机低压转子作为汽轮机的核心部件之一,低压焊接转子由多级轮盘与两端的轴头焊接而成,每个锻件具有尺寸大、质量要求严苛、性能均匀性要求高等特点,制造难度极大,尤其随着锻件尺寸的增大造成钢锭内部缺陷的压实困难,这对极严的超声波探伤要求提出了极大的考验,这就需要锻造过程内部缺陷锻透压实与变形过程协调控制。
低压焊接转子轴头锻件结构如图1所示,主要由小法兰1、杆部2、大法兰3、凸台4、凹槽5、吊卡头6组成,吊卡头6与小法兰1连接,主要用于性能热处理井式炉加热时工件的吊装。
随着汽轮机技术的发展,设计的低压焊接转子轴头锻件尺寸越来越大,特别是在核电领域,低压转子轴头锻件的大法兰直径D超过3米,长度L1超过1米,其余杆部直径1-1.5米,转子轴头锻件总长L超过5米。
针对转子轴头锻件的大法兰的制造一般采用拔长方式成型,但由于大法兰直径超过3米,这需要首先制造直径超过大法兰直径的钢坯,但钢坯的高宽比过大,由于小直径杆部的分料长度过短,这导致在拔长杆部的过程中,导致心部和外圆部的变形不均匀,使得杆部端面形成凹心的缺陷,同时杆部拔长比过大需要多火次的高温长时间的加热,这极易造成大法兰的晶粒长大。为此本发明提出了一种能够有效解决大型钢锭内部缺陷锻透压实与实现锻件各部形性控制的成形工艺方法。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种汽轮机焊接转子轴头锻件的锻造方法,用于对大尺寸的低压焊接转子轴头锻件进行制造。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是一种汽轮机焊接转子轴头锻件的锻造方法,包括如下步骤:
S1:钢锭锻造初始坯料,所述初始坯料包括钳把段和锭身段,所述钳把段和锭身段同轴;所述锭身段由钢锭锭身切除一定比例水口段而来;
S2:镦粗拔长,将初始坯料加热至第一温度,并使初始坯料心部到温后出炉,将钳把段放入镦粗漏盘内,锭身段上部放置平镦板,通过压机施压平镦板将锭身段进行镦粗,镦粗完成后将初始坯料从镦粗漏盘内取出,对锭身段进行拔长,形成第二坯料;
S3:将第二坯料加热至第一温度,使第二坯料心部到温后出炉,将第二坯料的锭身段锻造为圆柱段和锥形段,切除钳把段,并将锥形段端部平整,形成第三坯料;
S4:将第三坯料加热至第一温度,使第三坯料心部到温后出炉,将锥形段放入镦粗模具内;所述镦粗模具内设置有与锥形段相适配的锥形孔;所述圆柱段的上方设置压锻板,利用压机对压锻板施压将圆柱段进行镦粗,完成后将第三坯料从镦粗模具内取出,然后对圆柱段进行滚圆锻造消除圆柱段的侧面鼓肚,形成第四坯料;
S5:将第四坯料加热至第二温度,第二温度低于第一温度,使第四坯料心部到温后出炉,将锥形段放入镦粗模具内;将平镦板放于圆柱段上后进行镦粗平整,然后上圈刀,圈刀与圆柱段同轴,压机压下圈刀对圆柱段进行径向分料,最后采用平砧对凸台周围进行旋转展压,将圆柱段上表面形成凸台,形成第五坯料;
S6:将第五坯料加热至第三温度,第三温度低于第二温度,使第五坯料心部到温后出炉,将圆柱段进行滚圆至锻件大法兰直径尺寸D,滚圆后将锥形段放置于镦粗模具内,采用平砧对凸台四周进行旋转展压至大法兰长度L1,展压完后将压圈套在凸台上,压机压下压圈将凸台周围的凹槽压出,形成第六坯料;
S7:将第六坯料加热至第二温度,使第六坯料的锥形段心部到温后出炉,采用上平下V砧对坯锥形段进行拔长,最终成型小法兰、杆部和吊卡头。
进一步,在步骤S1中钳把段由钢锭冒口锻造,锭身段的水口切除比例不低于钢锭重量的7%;在步骤S2中,锭身段的镦粗比为1.8~2.2。
进一步,在步骤S2中,对锭身段进行拔长的方法采用WHF法,WHF法拔长时要求初始砧宽比为0.6~0.8,按压下程序拔长至10~12趟,拔长比为2.5~3。
进一步,在步骤S3中,锥形段的锥度为3~5°。
进一步,在步骤S3中,圆柱段的长度为H0,锥形段的长度为H1,锥形段的最小直径为d1,其中H0=(2.5~3.5)L1,d1=(1.2~1.5)D1,L1为大法兰长度,D1为小法兰直径。
进一步,在步骤S4中,所述压锻板为锥形板,锥形板锥形部分与圆柱段段相对、且与圆柱段同轴,压机压下锥形板将圆柱段镦粗;将圆柱段镦粗后,利用平砧对圆柱段上表面进行旋转展压。
进一步,在步骤S4中,经锥形板锻压后,圆柱段上表面的最低点到圆柱段下表面的直线距离为H2,利用平砧对圆柱段上表面进行旋转展压后,圆柱段上表面到圆柱段下表面的直线距离为H3,其中,H0/H2=(1.7~2.2),H2=H3+(100mm~200mm)、L1/H3=(0.7~0.9),L1为大法兰长度。
进一步,所述第一温度的取值范围为1230~1270℃,所述第二温度的取值范围为1160~1230℃,所述第三温度的取值范围为1120~1160℃,其中步骤S2的加热温度取第一温度的中上限。
进一步,在步骤S2后,重复步骤S2对初始坯料进行镦粗拔长,至少重复2次。
本发明的有益效果是:
1、该发明对初始坯料进行多次镦粗以及拔长,每次拔长比不低于2.5,能够有效锻合初始坯料内部孔洞缺陷满足探伤要求,产品经超声波探伤检测各部均合格。
2、该发明采用专用模具、上平砧旋转展压大法兰,采用合理的变形参数,在提供进一步压实内部缺陷的应力条件下降低锻造成形载荷,使锻件的尺寸、内部变形程度更加均匀。
3、该发明通过先高温成形大法兰、后降温成型杆部和小法兰的方式锻造,解决了大法兰成形困难与内部缺陷的压实,降温成型杆部和小法兰能有效防止锻造杆部和小法兰时大法兰晶粒的过度长大,能够有效控制锻件内部粗晶。
附图说明
图1是转子轴头锻件的结构示意图;
图2是初始坯料的示意图;
图3是初始坯料镦粗拔长形成第二坯料的示意图;
图4是对第二坯料形成第三坯料的示意图;
图5A-图5B是对第三坯料镦粗的示意图;
图6是将镦粗后的第三坯料在模具内平砧旋转展压示意图;
图7是对图6进行滚圆形成第四坯料的示意图;
图8A-图8C分别是对第四坯料进行镦粗、上圈刀、旋转展压示意图形成第五坯料的示意图;
图9A-图9B是第五坯料形成第六坯料的示意图。
附图标记:1-小法兰;2-杆部;3-大法兰;4-凸台;5-凹槽;6-吊卡头;9-水口段;10-钳把段;11-锭身段;12-镦粗漏盘;13-平镦板;14-圆柱段;15-锥形段;16-镦粗模具;17-压锻板;18-平砧;19-圈刀;20-压圈。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
如图2-图9B所示,本发明一种汽轮机焊接转子轴头锻件的锻造方法,包括如下步骤:
S1:钢锭锻造初始坯料,所述初始坯料包括钳把段10和锭身段11,所述钳把段10和锭身段11同轴;所述锭身段11由钢锭锭身切除一定比例水口段9而来;
S2:镦粗拔长,将初始坯料加热至第一温度,并使初始坯料心部到温后出炉,将钳把段10放入镦粗漏盘12内,锭身段11上部放置平镦板13,通过压机施压平镦板13将锭身段11进行镦粗,镦粗完成后将初始坯料从镦粗漏盘12内取出,对锭身段11进行拔长,形成第二坯料;
S3:将第二坯料加热至第一温度,使第二坯料心部到温后出炉,将第二坯料的锭身段11锻造为圆柱段14和锥形段15,切除钳把段10,并将锥形段15端部平整,形成第三坯料;
S4:将第三坯料加热至第一温度,使第三坯料心部到温后出炉,将锥形段15放入镦粗模具16内;所述镦粗模具16内设置有与锥形段15相适配的锥形孔;所述圆柱段14的上方设置压锻板17,利用压机对压锻板17施压将圆柱段14进行镦粗,完成后将第三坯料从镦粗模具16内取出,然后对圆柱段14进行滚圆锻造消除圆柱段14的侧面鼓肚,形成第四坯料;
S5:将第四坯料加热至第二温度,第二温度低于第一温度,使第四坯料心部到温后出炉,将锥形段15放入镦粗模具16内;将平镦板13放于圆柱段14上后进行镦粗平整,然后上圈刀19,圈刀19与圆柱段14同轴,压机压下圈刀19对圆柱段14进行径向分料,最后采用平砧18对凸台4周围进行旋转展压,将圆柱段14上表面形成凸台4,形成第五坯料;
S6:将第五坯料加热至第二温度,使第五坯料心部到温后出炉,将圆柱段14进行滚圆至锻件大法兰3直径尺寸D,滚圆后将锥形段15放置于镦粗模具16内,采用平砧18对凸台4四周进行旋转展压至大法兰3长度L1,展压完后将压圈20套在凸台4上,压机压下压圈20将凸台4周围的凹槽5压出,形成第六坯料;
S7:将第六坯料加热至第三温度,使第六坯料的锥形段15心部到温后出炉,采用上平下V砧对坯锥形段15进行拔长,最终成型小法兰1、杆部2和吊卡头6。
进一步,在步骤S1中钳把段由钢锭冒口锻造,锭身段的水口段9切除比例不低于钢锭重量的7%;在步骤S2中,锭身段11的镦粗比为1.8~2.2。
进一步,在步骤S2中,对锭身段11进行拔长的方法采用WHF法,WHF法拔长时要求初始砧宽比为0.6~0.8,按压下程序拔长至10~12趟,拔长比为2.5~3。
进一步,在步骤S3中,锥形段15的锥度为3~5°。
进一步,在步骤S3中,圆柱段14的长度为H0,锥形段15的长度为H1,锥形段15的最小直径为d1,其中H0=(2.5~3.5)L1,d1=(1.2~1.5)D1,L1为大法兰3长度,D1为小法兰1直径。
进一步,在步骤S4中,所述压锻板17为锥形板,锥形板锥形部分与圆柱段14相对、且与圆柱段14同轴,压机压下锥形板将圆柱段14镦粗;将圆柱段14镦粗后,利用平砧18对圆柱段14上表面进行旋转展压。利用锥形板对圆柱段14施压,锥形板的锥尖部分能够更好的对圆柱段14施加压力,使得圆柱段14上表面形成锥形凹槽,再利用平砧18对锥形凹槽周围进行展压,能够减小压机的工作压力。
进一步,在步骤S4中,经锥形板锻压后,圆柱段14上表面的最低点到圆柱段14下表面的直线距离为H2,利用平砧18对圆柱段14上表面进行旋转展压后,圆柱段14上表面到圆柱段14下表面的直线距离为H3,其中,H0/H2=(1.7~2.2),H2=H3+(100mm~200mm)、L1/H3=(0.7~0.9),L1为大法兰3长度。
进一步,所述第一温度的取值范围为1230~1270℃,所述第二温度的取值范围为1160~1230℃,所述第三温度的取值范围为1120~1160℃,其中步骤S2的加热温度取第一温度的中上限1250~1270℃。
进一步,在步骤S2后,重复步骤S2对初始坯料进行镦粗拔长,至少重复2次。
实施例一
本实施例采用180t双真空钢锭为锻造原料,材质为25Cr2Ni2MoV,锻造成型后转子轴头锻件的大法兰3直径D=3050mm、长度L1=950mm、小法兰1直径为D1=1500mm,转子轴头锻件重量约100吨,锻造方法如下:
(1)钢锭热送后按专用加热工艺加热至1230℃、保温22小时后进行锻造钳把段10与锭身段11,并将锭身段11端部的水口段9切除,水口段9切除比例为7.3%,形成初始坯料,示意图如图2所示。
(2)坯料加热至1250℃、保温29小时后在160MN压机上采用上平镦板13与下镦粗漏盘12对锭身段11进行镦粗,镦粗比为2.1,按初始砧宽比为0.65的宽砧进行WHF法拔长,拔长至12趟,拔长比约2.7。第二次镦粗拔长的加热制度与第一次一致,镦粗后拔长至第10趟,拔长比约2.5,WHF法拔长后压八方,形成第二坯料,示意图如图3所示。
(3)将第二坯料加热至1230℃、保温18小时后在160MN压机上采用上平下V砧对锭身段11进行锻造加工为圆柱段14和锥形段15,切除钳把段10,并将锥形段15端部平整,形成第三坯料,其中圆柱段14长度为H0=2850mm,H1=2100mm,锥形段15的最小直径为d1=1700mm,示意图如图4所示。
(4)将第三坯料加热至1230℃、保温23小时后,将锥形段15放置在镦粗模具16内,在160MN压机上采用锥形板对圆柱段14进行模具内镦粗,镦粗后圆柱段14上表面最低点到圆柱段14下表面的距离H2=1400mm,示意图如图5A和图5B所示。随后利用平砧18对圆柱段14上表面进行旋转展压至圆柱段14长度H3=1300mm,示意图如图6所示。展压完成后将第三坯料从漏盘内取出采用上平下V砧对大法兰3进行滚圆消除鼓肚,形成第四坯料,示意图如图7所示。
(5)将第四坯料加热至1190℃、保温22小时后,将平镦板13放于圆柱段14上后进行镦粗平整,然后上圈刀19,圈刀19与圆柱段14同轴,压机压下圈刀19对圆柱段14进行径向分料,在圆柱段14上表面形成凸台4,最后采用平砧18对凸台4周围进行旋转展压,形成第五坯料;示意图如图8A-图8C所示。
(6)将第五坯料加热至1190℃、保温14小时后,首先采用上平下V砧对圆柱段14进滚圆至直径3050mm,然后第五坯料的锥形段15放入镦粗模具16内上压圈20压凹槽5,采用平砧18对凸台4四周进行旋转展压至大法兰3厚度L1,展压完后将压圈20套在凸台4上,压机压下压圈20将凸台4周围的凹槽5压出,形成第六坯料,示意图如图9A-图9B所示。
(7)将第六坯料加热至1120℃、保温18小时后出炉采用上平下V砧对锥形段15进行拔长,最终成型小法兰1、杆部2和吊卡头6。
实施例二
本实施例采用210t双真空钢锭为锻造原料,材质为25Cr2Ni3MoV,锻造成型后转子轴头锻件的大法兰3直径D=3100mm、长度L1=1200mm、小法兰1直径为D1=1600mm,转子轴头锻件重量为115吨,锻造方法如下:
(1)钢锭热送后按专用加热工艺加热至1270℃、保温25小时后进行锻造钳把段10与锭身段11,并将锭身段11端部的水口段9切除,水口段9切除比例为7.5%,形成初始坯料,示意图如图2所示。
(2)坯料加热至1270℃、保温36小时后在160MN压机上采用上平镦板13与下镦粗漏盘12对锭身段11进行镦粗,镦粗比为1.9,按初始砧宽比为0.63的宽砧进行WHF法拔长,拔长至12趟,拔长比2.8。第二次镦粗拔长的加热制度与第一次一致,镦粗后拔长至第10趟,拔长比2.6,WHF法拔长后压八方,形成第二坯料,示意图如图3所示。
(3)将第二坯料加热至1270℃、保温19小时后在160MN压机上采用上平下V砧对锭身段11进行锻造加工为圆柱段14和锥形段15,切除钳把段10,并将锥形段15端部平整,形成第三坯料,其中圆柱段14长度为H0=3000mm,H1=1800mm,锥形段15的最小直径为d1=1800mm,示意图如图4所示。
(4)将第三坯料加热至1270℃、保温25小时后,将锥形段15放置在镦粗模具16内,在160MN压机上采用锥形板对圆柱段14进行模具内镦粗,镦粗后圆柱段14上表面最低点到圆柱段14下表面的距离H2=1500mm,示意图如图5A和图5B所示。随后利用平砧18对圆柱段14上表面进行旋转展压至圆柱段14长度H3=1400mm,示意图如图6所示。展压完成后将第三坯料从漏盘内取出采用上平下V砧对大法兰3进行滚圆消除鼓肚,形成第四坯料,示意图如图7所示。
(5)将第四坯料加热至1230℃、保温25小时后,将平镦板13放于圆柱段14上后进行镦粗平整,然后上圈刀19,圈刀19与圆柱段14同轴,压机压下圈刀19对圆柱段14进行径向分料,在圆柱段14上表面形成凸台4,最后采用平砧18对凸台4周围进行旋转展压,形成第五坯料;示意图如图8A-图8C所示。
(6)将第五坯料加热至1230℃、保温14小时后,首先采用上平下V砧对圆柱段14进滚圆至直径3100mm,然后第五坯料的锥形段15放入镦粗模具16内上压圈20压凹槽5,采用平砧18对凸台4四周进行旋转展压至大法兰3厚度1200,展压完后将压圈20套在凸台4上,压机压下压圈20将凸台4周围的凹槽5压出,形成第六坯料,示意图如图9A-图9B所示。
(7)将第六坯料加热至1160℃、保温18小时后出炉采用上平下V砧对锥形段15进行拔长,最终成型小法兰1、杆部2和吊卡头6。
实施例一、实施例二的锻件经上述锻造过程、专用热处理、粗加工后按锻件技术要求进行超声波探伤检验内部质量,经检测各个区域未发现超标缺陷,锻件经调质热处理后进行UT、室温性能检测,部分结果如下表1:
表1试验产品检测数据
由表1分析可知,实施例一、例二制备的锻件力学性能较好,晶粒度达到6.5级,锻件各部超声波探伤合格,充分说明了该工艺制备方法措施有效。
本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例,并非依此限制本发明的保护范围,故:凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化,均应涵盖于本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种汽轮机低压焊接转子轴头锻件的锻造方法,其特征在于,包括如下步骤:
S1:钢锭锻造初始坯料,所述初始坯料包括钳把段(10)和锭身段(11),所述钳把段(10)和锭身段(11)同轴;所述锭身段由钢锭锭身切除一定比例水口段(9)而来;
S2:镦粗拔长,将初始坯料加热至第一温度,并使初始坯料心部到温后出炉,将钳把段(10)放入镦粗漏盘(12)内,锭身段(11)上部放置平镦板(13),通过压机施压平镦板(13)将锭身段(11)进行镦粗,镦粗完成后将初始坯料从镦粗漏盘(12)内取出,对锭身段(11)进行拔长,形成第二坯料;
S3:将第二坯料加热至第一温度,使第二坯料心部到温后出炉,将第二坯料的锭身段(11)锻造为圆柱段(14)和锥形段(15),切除钳把段(10),并将锥形段(15)端部平整,形成第三坯料;
S4:将第三坯料加热至第一温度,使第三坯料心部到温后出炉,将锥形段(15)放入镦粗模具(16)内;所述镦粗模具(16)内设置有与锥形段(15)相适配的锥形孔;所述圆柱段(14)的上方设置压锻板(17),利用压机对压锻板(17)施压将圆柱段(14)进行镦粗,完成后将第三坯料从镦粗模具(16)内取出,然后对圆柱段(14)进行滚圆锻造消除圆柱段(14)的侧面鼓肚,形成第四坯料;
S5:将第四坯料加热至第二温度,第二温度低于第一温度,使第四坯料心部到温后出炉,将锥形段(15)放入镦粗模具(16)内;将平镦板(13)放于圆柱段(14)上后进行镦粗平整,然后上圈刀(19),圈刀(19)与圆柱段(14)同轴,压机压下圈刀(19)对圆柱段(14)进行径向分料,最后采用平砧(18)对凸台(4)周围进行旋转展压,将圆柱段(14)上表面形成凸台(4),形成第五坯料;
S6:将第五坯料加热至第二温度,使第五坯料心部到温后出炉,将圆柱段(14)进行滚圆至锻件大法兰(3)直径尺寸D,滚圆后将锥形段(15)放置于镦粗模具(16)内,采用平砧(18)对凸台(4)四周进行旋转展压至大法兰(3)长度L1,展压完后将压圈(20)套在凸台(4)上,压机压下压圈(20)将凸台(4)周围的凹槽(5)压出,形成第六坯料;
S7:将第六坯料加热至第三温度,第三温度低于第二温度,使第六坯料的锥形段(15)心部到温后出炉,采用上平下V砧对坯锥形段(15)进行拔长,最终成型小法兰(1)、杆部(2)和吊卡头(6)。
2.如权利要求1所述的一种汽轮机低压焊接转子轴头锻件的锻造方法,其特征在于:在步骤S1中钳把段由钢锭冒口锻造,锭身段的水口切除比例不低于钢锭重量的7%;在步骤S2中,锭身段(11)的镦粗比为1.8~2.2。
3.如权利要求2所述的一种汽轮机低压焊接转子轴头锻件的锻造方法,其特征在于:在步骤S2中,对锭身段(11)进行拔长的方法采用WHF法,WHF法拔长时要求初始砧宽比为0.6~0.8,按压下程序拔长至10~12趟,拔长比为2.5~3。
4.如权利要求1所述的一种汽轮机低压焊接转子轴头锻件的锻造方法,其特征在于:在步骤S3中,锥形段(15)的锥度为3~5°。
5.如权利要求1所述的一种汽轮机低压焊接转子轴头锻件的锻造方法,其特征在于:在步骤S3中,圆柱段(14)的长度为H0,锥形段(15)的长度为H1,锥形段(15)的最小直径为d1,其中H0=(2.5~3.5)L1,d1=(1.2~1.5)D1,L1为大法兰(3)长度,D1为小法兰(1)直径。
6.如权利要求1所述的一种汽轮机低压焊接转子轴头锻件的锻造方法,其特征在于:在步骤S4中,所述压锻板(17)为锥形板,锥形板锥形部分与圆柱段(14)相对、且与圆柱段(14)同轴,压机压下锥形板将圆柱段(14)镦粗;将圆柱段(14)镦粗后,利用平砧(18)对圆柱段(14)上表面进行旋转展压。
7.如权利要求6所述的一种汽轮机低压焊接转子轴头锻件的锻造方法,其特征在于:在步骤S4中,经锥形板锻压后,圆柱段(14)上表面的最低点到圆柱段(14)下表面的直线距离为H2,利用平砧(18)对圆柱段(14)上表面进行旋转展压后,圆柱段(14)上表面到圆柱段(14)下表面的直线距离为H3,其中,H0/H2=(1.7~2.2),H2=H3+(100mm~200mm)、L1/H3=(0.7~0.9),L1为大法兰(3)长度。
8.如权利要求1所述的一种汽轮机低压焊接转子轴头锻件的锻造方法,其特征在于:所述第一温度的取值范围为1230~1270℃,所述第二温度的取值范围为1160~1230℃,所述第三温度的取值范围为1120~1160℃,其中步骤S2的加热温度取第一温度的中上限。
9.如权利要求1所述的一种汽轮机低压焊接转子轴头锻件的锻造方法,其特征在于:在步骤S2后,重复步骤S2对初始坯料进行镦粗拔长,至少重复2次。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202311576261.3A CN117358862A (zh) | 2023-11-23 | 2023-11-23 | 一种汽轮机低压焊接转子轴头锻件的锻造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202311576261.3A CN117358862A (zh) | 2023-11-23 | 2023-11-23 | 一种汽轮机低压焊接转子轴头锻件的锻造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN117358862A true CN117358862A (zh) | 2024-01-09 |
Family
ID=89407900
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202311576261.3A Pending CN117358862A (zh) | 2023-11-23 | 2023-11-23 | 一种汽轮机低压焊接转子轴头锻件的锻造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN117358862A (zh) |
-
2023
- 2023-11-23 CN CN202311576261.3A patent/CN117358862A/zh active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN109622865B (zh) | 一种航空发动机用gh4169系高温合金涡轮盘的锻造方法 | |
CN108746447B (zh) | 一种高强耐蚀铝合金锻件制造工艺 | |
CN108817875B (zh) | 一种锥齿轮的生产方法和生产*** | |
CN105050749B (zh) | 环轧用材料的制造方法 | |
CN106166590A (zh) | 磁体支撑工字形锻件的碾轧成型制造方法 | |
CN103316926A (zh) | 一种l型截面汽车轮毂轴承环件冷轧成形方法 | |
CN106670359B (zh) | 一种gh4169合金环件及其制备方法 | |
JP4117896B2 (ja) | リング鍛造材料の製造方法 | |
CN113843383B (zh) | 一种超大规格砧铁锻件的复合锻造近净成形方法 | |
CN111761009A (zh) | 一种2a70铝合金航空发动机锥形壳体的锻造成形方法 | |
CN107206469A (zh) | 环状成型体的制造方法 | |
CN111618217A (zh) | 一种大规格铝合金棒材外径组织致密化锻造方法 | |
CN113510205A (zh) | 一种高温合金异形截面法兰盘形件的模锻及轧制成形方法 | |
CN106270323A (zh) | 磁体支撑工字形锻件碾轧成型用坯料的制造方法 | |
CN108213845B (zh) | 一种ta12a异形机匣锻件制造方法 | |
CN117358862A (zh) | 一种汽轮机低压焊接转子轴头锻件的锻造方法 | |
CN117399903A (zh) | 一种提升大型厚壁2a14锥形件综合性能的制造工艺 | |
CN108213316B (zh) | 2219铝合金大锥角锥形环锻件制造方法 | |
CN113000755B (zh) | 超大尺寸替打环锻件的仿形锻造成形方法及其工装 | |
CN105499449B (zh) | 消除铸辗复合成形大型环件冶金缺陷的方法 | |
CN112122515B (zh) | 超大型整体环锻件轧制整形的工艺 | |
CN108856615A (zh) | 大型饼类锻件擀碾成形方法 | |
CN113941678B (zh) | 一种毂套温锻、冷挤压的锻造工艺及其模具 | |
CN107876672A (zh) | 一种法兰球阀端盖碾环成形方法 | |
CN116275925B (zh) | 一种法兰对称式锻造加工工艺 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |