[發(fā)明專利]百萬千瓦超超臨界汽輪機組低壓轉(zhuǎn)子的制造方法

有效

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• 申請日: 2010-05-20
• 公開（公告）號: CN102248357A
• 公開（公告）日: 2011-11-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 于大波;雷文;張海陽;陳寶霖
• 申請（專利權(quán)）人: 上海重型機器廠有限公司
• 主分類號: B23P15/00
• 分類號: B23P15/00;F01D5/02
• 代理公司: 上海浦一知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31211
• 代理人: 張驥

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種大型鑄鍛件的制造方法，具體涉及一種百萬千瓦超超臨界汽輪機組低壓轉(zhuǎn)子的制造方法。

背景技術(shù)

大型鑄鍛件是國家重大技術(shù)裝備和重大工程建設(shè)所必需的重要基礎(chǔ)部件，大型鑄鍛件的制造能力和技術(shù)水平直接決定著重大技術(shù)裝備的制造能力和水平。

目前，隨著電力需求量迅猛的增長勢頭，對發(fā)電設(shè)備能力要求越來越高，1000MN以上大型低壓轉(zhuǎn)子需求量越來越大，面臨的問題主要存在幾個方面：

首先，低壓轉(zhuǎn)子是發(fā)電設(shè)備核心零件，其材質(zhì)要求較高，內(nèi)部各項性能指標要求較高，屬于高強度合金鋼，切削困難，且由于受轉(zhuǎn)子的特殊形狀制約，其噸位大，加工量較大，傳統(tǒng)的生產(chǎn)制造方法切削效率低，不能滿足轉(zhuǎn)子的需求；

現(xiàn)有的車削低壓轉(zhuǎn)子外圓的方法，采用的刀片材質(zhì)為YT5，這種刀具強度不夠，切削速度較低，刀具容易磨損，特別是在半精加工及精加工過程中，由于刀具磨損較大，產(chǎn)生熱量大，切削速度不能大于40m/min；另外，由于車削過程中需要經(jīng)常磨刀，又花費了磨刀及換刀時間，進一步降低了生產(chǎn)效率；更重要的是，由于刀具的磨損，工件表面不能夠一次性車削出來，存在接刀痕跡及形狀誤差，降低了零件表面光潔度，影響零件尺寸及形狀精度，難以達到圖紙技術(shù)要求。

其次，低壓轉(zhuǎn)子需要在中間大外圓上車，割出一排排較深而狹窄的葉片槽，有的深度達到600毫米以上，并且各葉片槽形狀不規(guī)則，需要設(shè)計專用的割槽刀具，對刀具剛性要求較高；

現(xiàn)有的割槽方法是采用割刀，刀桿材料為45調(diào)質(zhì)鋼；割刀片30mm寬，刀片材料為整體YT5硬質(zhì)合金。這種割刀的刀桿剛性差，刀片材質(zhì)耐溫性。割槽過程中的切削速度一般控制在40m/min左右，進給量在0.2～0.3mm之間，刀具為機夾式。由于刀片易被磨損，一旦刀片磨損，需將刀片取出，換到磨用小刀桿，待刀片磨好后，重新將刀片安裝在割刀桿，繼續(xù)加工。因此這種割槽方法的加工效率很低。

再次，低壓轉(zhuǎn)子外形尺寸及形位公差要求越來越高，工藝過程及其復(fù)雜，需要特殊的加工設(shè)備及工藝技術(shù)的改進。

此外，現(xiàn)有的低壓轉(zhuǎn)子的套料取樣方法為先開槽后取樣，也就是在工件熱處理后，先將工件的中間取樣外圓單面車去200mm深余量(開槽)，然后再用Φ25×130mm取樣工具進行取樣。這種取樣方法操作簡單，同時能夠滿足試棒要求。其缺點是：如果試棒性能不合格，工件就需要重新進爐熱處理，這時取樣過程中的開槽會影響工件的剛性，工件容易發(fā)生變形。更重要的是，再次取樣時的套料位置已不滿足距熱處理表面200mm的要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種百萬千瓦超超臨界汽輪機組低壓轉(zhuǎn)子的制造方法，它可以制造出符合要求的百萬千瓦超超臨界汽輪機組低壓轉(zhuǎn)子。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明百萬千瓦超超臨界汽輪機組低壓轉(zhuǎn)子的制造方法的技術(shù)解決方案為，包括以下步驟：

第一步，車削外圓；進給量為0.20～0.60mm，切削速度為120～160m/min；

工序一，粗加工；采用YT5硬質(zhì)合金刀具，進行黑皮及斷削加工；

工序二，半精加工；采用德國瓦爾特車削刀具，刀具為機夾式，不需磨刀；刀片為寬度25×25的負型正方形刀片，四尖角為R1.6mm；刀片材料為鍍層硬質(zhì)合金WPP20；

工序三，精加工；采用德國瓦爾特車削刀具，刀具為機夾式；刀片為55°菱形刀片，刀片材料為鍍層硬質(zhì)合金WPP20。

第二步，徑向套料取樣；采用試棒套取工具，在低壓轉(zhuǎn)子工件的中間外圓距熱處理表面200mm處套取直徑為25mm，長度為330mm的徑向試棒；

第三步，安裝割槽輔助加工工裝；通過割槽輔助加工工裝將徑向套料孔堵住；

第四步，割槽；采用割槽工具進行割槽，割槽過程中的進給量為0.2～0.3mm，切削速度為100m/min，加工方式為每進給50mm深然后向兩邊擴；

第五步，軸向套料取樣；對工件進行軸向深孔套料取樣，在工件上套取直徑為60mm，長度為2000mm的徑向試棒；然后對深孔軸向套料孔進行精加工。

對工件進行軸向深孔套料取樣包括軸向套料切削步驟、割斷步驟，軸向套料切削步驟采用鉆頭與工件相對旋轉(zhuǎn)的加工方式，該步驟中的轉(zhuǎn)速為120轉(zhuǎn)/分，套料進給量為2毫米/分；割斷步驟采用工件靜止，鉆桿旋轉(zhuǎn)的加工方式，該步驟中的割斷參數(shù)轉(zhuǎn)速為30轉(zhuǎn)/分，進給量為0.4毫米/分。