[發明專利]一種閥門零件的制造方法

有效

• 申請號: 200910196072.7
• 申請日: 2009-09-22
• 公開（公告）號: CN102019534A
• 公開（公告）日: 2011-04-20
• 發明（設計）人: 李根寶;李軍
• 申請（專利權）人: 上海騰輝鍛造有限公司
• 主分類號: B23P15/00
• 分類號: B23P15/00;B21K1/20;B21J1/06;C21D10/00;C21D9/00;C22F1/10
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 林君如

技術領域

本發明涉及一種閥門的結構設計，尤其是涉及一種閥門零件的制造方法。

背景技術

閥碟閥桿材料(NiCr20TiAl)是汽輪發電機組調節進氣量的重要零部件，保證了機組的安全運行。隨著汽輪機制造業的不斷進步，目前世界上汽輪機發電行業已采用超超臨界機組，降低了大量的能源損耗并且提高了汽輪機的發電效率。隨著超超臨界機組的出現，汽輪機進氣溫度和壓力大幅度提高，制造閥碟閥桿的材料從原來的馬氏體不銹鋼改成了鎳基高溫合金使用溫度＞650℃)，保證了汽輪機正常的工作要求和安全要求。由于制造鎳基高溫合金閥碟閥桿技術要求高、工藝復雜、材料性能特殊，包括：1.高溫抗變形強度是普通合金鋼的6-8倍，2.鍛造溫度范圍小(120℃-200℃)，3.力學性能、金相組織、探傷要求高，4.制作廢品率高，長期以來制造技術一直被國外公司壟斷，只能依靠國外進口，嚴重影響了我國汽輪機行業的發展和走國產化的進程。

發明內容

本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種操作合理、避免鍛件中間出現裂紋的閥門零件的制造方法。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：

一種閥門零件的制造方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

(1)取直徑為480mm的電渣重熔錠坯料進行鍛造，開坯至直徑為300mm，經打磨精整，做探傷之后下料；

(2)鍛造處理：將上述坯料加熱至1140-1160℃，再保溫90min，然后對坯料進行鐓粗、拔長、鐓粗、拔長、倒角、分料、拔長及滾圓成形處理；

(3)對得到的坯料進行加工及探傷檢查；

(4)熱處理工藝：該工藝包括固溶處理、穩定化處理及時效硬化處理三個步驟：

固溶處理：將樣品加熱至1050-1080℃，保溫8h，然后空冷至20-25℃；

穩定化處理：將上述樣品加熱至840-860℃，保溫24h，然后空冷至20-25℃；

時效硬化處理：將上述樣品加熱至690-710℃，保溫16h，最后空冷至20-25℃即可。

2.根據權利要求1所述的一種閥門零件的制造方法，其特征在于，所述的步驟(1)中開坯時的鍛造比≥2.5。

所述的步驟(2)中進行鐓粗、拔長時，總鍛比＞5。

所述的步驟(2)中按形狀對樣品分級鍛造，最后一次預留變形量＞20％，局部加熱已成品部分用高溫棉包扎進爐或局部加熱，加熱溫度降至1050-1080℃，保溫時間每1mm截面≤0.25min。

所述的步驟(3)中探傷為超聲波探傷，按照EN?10228-4標準表2中3b-3c類進行100％檢驗。

與現有技術相比，本發明具有以下優點：

(1)改變通用一次鍛造的操作工序而采用二次鍛造，保證了坯料的合格性，降低常規一次鍛造帶來的風險性；

(2)由于鎳基高溫合金抗變形能力強，塑性、導熱性差，對溫度要求敏感，在鍛造加工中往往失敗在加熱溫度和保溫時間不合理，現采用二級保溫時段和最佳的加熱溫度及合理的保溫時間，減少了坯料的里外溫差，解決了由加熱不合理而造成的報廢；

(3)鍛造方法改變。現采用坯料初鍛用V形砧輕擊表面，使坯料內部晶格變動即回爐加熱還原，第二火開鍛可采用二輕一重的鍛造方法，避免了鍛件中心裂紋以及開裂的現象，提高了成材率；

(4)由于鎳基高溫合金材料內部屬奧氏體組織，機械性能、晶粒度的保證取決于鍛造變形量和末火次變形量及加熱溫度和時間，目前大多制造單位此類產品到最后做機械性能、晶粒度測試，不合格或同一件產品部分合格部分不合格而造成報廢。對此情況我采取適當降低末火溫度和保溫時間、局部加熱和局部用高溫棉包扎后進爐加熱方法來防止已鍛好部分的晶粒長大、3.保證末火次預留＞20％的變形量，得到的鍛件產品合格率達98％以上。

具體實施方式

下面結合具體實施例對本發明進行詳細說明。

實施例1

(1)取直徑為480mm的電渣重熔錠坯料進行鍛造，開坯至直徑為300mm，開坯時的鍛造比≥2.5，然后經打磨精整，做探傷之后下料，準備進行第二階段鍛打；

(2)將上述坯料加熱至1150℃，保溫90min，然后對坯料進行鐓粗、拔長、鐓粗、拔長、倒角、分料、拔長及滾圓成形處理，總鍛比＞5，并且按形狀分級鍛造，最后一次預留變形量＞20％，局部加熱已成品部分用高溫棉包扎進爐或局部加熱，加熱溫度降至1060℃，保溫時間每1mm截面≤0.25min；

(3)對得到的坯料進行加工，并做超聲波探傷檢查，按照EN?10228-4標準表2中3b-3c類進行100％檢驗；