大型火電機組轉子鍛件產品開發

■太原重工股份有限公司鍛造分公司 李曉芳，關再興

大型火電機組轉子鍛件產品開發

■太原重工股份有限公司鍛造分公司 李曉芳，關再興

根據國家“十二五”發展規劃提出的“優化發展火電，上大壓小”發展思路，當前國家能源結構中火電仍占有主導地位（約占70%）。大型火電機組將是未來火電機組的主要構成，仍然在近十年保持較穩定的需求。大型火電機組轉子是我分公司簽訂的第一支大的鍛件，是對我分公司技術及管理水平最大的一次挑戰。該鍛件粗加工重85t。

加工工藝流程為：冶煉鑄錠→鋼錠加熱→鍛造成形→鍛后熱處理→粗加工→無損檢測→性能熱處理（調質）→性能檢測→粗加工交貨。

1. 大型火電機組轉子鍛造工藝開發

選用205t鋼錠，在125MN油壓機上進行鍛造。鍛造溫度750 ～1270℃，鍛造比6.7，分4～5火次鍛造成形。鍛件尺寸越大，鋼錠中冶金缺陷越嚴重，鍛造改善缺陷也越困難。

因此，為生產出質量合格的大型鍛件，根據鍛件組織技術要求，正確選用恰當的變形工藝，通過選擇工具結構，改進操作方法，以及利用坯料不均溫度場和應力場等，使坯料鍛透，內部空洞類缺陷得到焊合，從而達到改善鍛件質量和提高鍛件力學性能的目的，鍛件如圖1所示。

鍛造工藝過程為：第1火，上錠身壓鉗口、倒棱、上錠身切割底部；第2火，鐓粗φ3340mm×2005mm(用凹形上鐓粗板鐓粗)，KD法拔長至八方2400mm×3650mm。滿砧進給，順錘壓下，壓完一道次后翻轉90°，錯半砧壓下一道次。壓下量為坯料高度的20%～30%。注意有裂紋應及時清理干凈，按壓下規程嚴格操作，不允許有漏壓區；第3火，鐓粗φ3310mm× 1955m m，K D法拔長至八方1900mm×6360mm。滿砧進給，順錘壓下，壓完一道次后翻轉90°，錯半砧壓下一道次。壓下量為坯料高度的25%～30%。注意有裂紋應及時清理干凈；第4 ～5火，拔長至φ1450mm、L=10 135mm，號印、鍛出臺階，按圖號印，鍛出成品（見圖2～圖4），鍛造現場如圖5所示。

圖1

圖2

圖3

圖4

鍛造完成后，去除底、冒口后裝熱處理爐。

2. 大型火電機組轉子熱處理工藝開發

（1）鍛后熱處理主要目的是防止白點和氫脆，消除內應力，降低硬度，改善鍛件可加工性，改善鍛件內部組織，細化晶粒，為最終熱處理做好準備。鍛后熱處理狀態的轉子鍛件如圖6所示。

（2）性能熱處理性能熱處理具體工藝參數如圖7所示。大型轉子鍛件性能測試值見附表。

通過理化性能分析，試驗結果符合用戶要求，現已成功交付用戶。圖8為交檢狀態的轉子，圖9為包裝好即將發貨的大型轉子鍛件。

圖5　大型轉子鍛造過程

圖6　大型轉子鍛后熱處理狀態

圖7　大型轉子鍛件性能熱處理曲線

圖8　交檢狀態的大型轉子鍛件

圖9　即將發貨的大型轉子鍛件

大型轉子鍛件性能測試值

3. 結語

成功試制大型火電機組轉子鍛件，編制了適合軸類產品在萬噸壓力機新線的冶煉、鍛造、粗加工、性能熱處理等工藝文件，并應用于生產實際。大型轉子鍛件鍛造、超聲波檢測、熱處理一次性合格，現已成功交付用戶。為今后進軍火電、水電超大鍛件市場奠定扎實的基礎。

20150706