大型火电机组转子锻件产品开发

■太原重工股份有限公司锻造分公司 李晓芳，关再兴

大型火电机组转子锻件产品开发

■太原重工股份有限公司锻造分公司 李晓芳，关再兴

根据国家“十二五”发展规划提出的“优化发展火电，上大压小”发展思路，当前国家能源结构中火电仍占有主导地位（约占70%）。大型火电机组将是未来火电机组的主要构成，仍然在近十年保持较稳定的需求。大型火电机组转子是我分公司签订的第一支大的锻件，是对我分公司技术及管理水平最大的一次挑战。该锻件粗加工重85t。

加工工艺流程为：冶炼铸锭→钢锭加热→锻造成形→锻后热处理→粗加工→无损检测→性能热处理（调质）→性能检测→粗加工交货。

1. 大型火电机组转子锻造工艺开发

选用205t钢锭，在125MN油压机上进行锻造。锻造温度750 ～1270℃，锻造比6.7，分4～5火次锻造成形。锻件尺寸越大，钢锭中冶金缺陷越严重，锻造改善缺陷也越困难。

因此，为生产出质量合格的大型锻件，根据锻件组织技术要求，正确选用恰当的变形工艺，通过选择工具结构，改进操作方法，以及利用坯料不均温度场和应力场等，使坯料锻透，内部空洞类缺陷得到焊合，从而达到改善锻件质量和提高锻件力学性能的目的，锻件如图1所示。

锻造工艺过程为：第1火，上锭身压钳口、倒棱、上锭身切割底部；第2火，镦粗φ3340mm×2005mm(用凹形上镦粗板镦粗)，KD法拔长至八方2400mm×3650mm。满砧进给，顺锤压下，压完一道次后翻转90°，错半砧压下一道次。压下量为坯料高度的20%～30%。注意有裂纹应及时清理干净，按压下规程严格操作，不允许有漏压区；第3火，镦粗φ3310mm× 1955m m，K D法拔长至八方1900mm×6360mm。满砧进给，顺锤压下，压完一道次后翻转90°，错半砧压下一道次。压下量为坯料高度的25%～30%。注意有裂纹应及时清理干净；第4 ～5火，拔长至φ1450mm、L=10 135mm，号印、锻出台阶，按图号印，锻出成品（见图2～图4），锻造现场如图5所示。

图1

图2

图3

图4

锻造完成后，去除底、冒口后装热处理炉。

2. 大型火电机组转子热处理工艺开发

（1）锻后热处理主要目的是防止白点和氢脆，消除内应力，降低硬度，改善锻件可加工性，改善锻件内部组织，细化晶粒，为最终热处理做好准备。锻后热处理状态的转子锻件如图6所示。

（2）性能热处理性能热处理具体工艺参数如图7所示。大型转子锻件性能测试值见附表。

通过理化性能分析，试验结果符合用户要求，现已成功交付用户。图8为交检状态的转子，图9为包装好即将发货的大型转子锻件。

图5　大型转子锻造过程

图6　大型转子锻后热处理状态

图7　大型转子锻件性能热处理曲线

图8　交检状态的大型转子锻件

图9　即将发货的大型转子锻件

大型转子锻件性能测试值

3. 结语

成功试制大型火电机组转子锻件，编制了适合轴类产品在万吨压力机新线的冶炼、锻造、粗加工、性能热处理等工艺文件，并应用于生产实际。大型转子锻件锻造、超声波检测、热处理一次性合格，现已成功交付用户。为今后进军火电、水电超大锻件市场奠定扎实的基础。

20150706