[發明專利]一種燃氣輪機進氣缸及制作工藝

無效

• 申請號: 201010559772.0
• 申請日: 2010-11-26
• 公開（公告）號: CN102061995A
• 公開（公告）日: 2011-05-18
• 發明（設計）人: 董洪潮;周黎明;郭建明;夏建忠
• 申請（專利權）人: 杭州汽輪鑄鍛有限公司
• 主分類號: F02C7/00
• 分類號: F02C7/00;F01D25/24;C22C38/00;B22C9/24;B22C9/08;C21D9/00;B23P15/00
• 代理公司: 杭州中平專利事務所有限公司 33202
• 代理人: 翟中平

技術領域

本發明涉及一種M251S機型燃氣輪機進氣缸專用材料及制作工藝，屬鑄造材料及工藝制造領域。

背景技術

國外技術現狀：日本三菱重工提供給杭州汽輪機股份有限公司的燃氣輪機所用鑄件，在精加工過程中出現了如一級靜葉保持環的嚴重縮孔，其鑄件質量難以達到“GGC-0069燃氣輪機進氣缸用球墨鑄鐵件”等標準規定的要求。日本三菱重工提供的用FCD450材料生產的燃氣輪機進氣缸雖基本達到“GGC-0069燃氣輪機進氣缸用球墨鑄鐵件”標準規定的要求，但其鑄件價格實在過于昂貴。

國內技術現狀：寧夏長城須崎（共享集團）雖業已成為中國乃至世界的燃氣輪機鑄鐵件生產制造中心，但由于同類鑄件尚存在差異化，寧夏長城須崎（共享集團）對M25IS機型燃機鑄鐵件的開發顯得力不從心，國內某公司采用FCD450材料試圖生產三套進氣缸鑄鐵件，在歷時三年中雖然生產試驗十多套，但截止目前尚沒有收到明顯的效果。

發明內容

設計目的：避免背景技術中的不足之處，設計一種用于制作M251S機型燃氣輪機進氣缸的專用材料及專用制作工藝。

設計方案：為了實現上述設計目的。1、降低鑄鐵件在燃機整機中所占成本的比重，避免FCD450材料在鐵水流動過程中由于二次氧化而引起的磁痕顯示（MT檢查），提高澆注成材率，是進行本申請材料開發的出發點。2、由于燃氣輪機的工作溫度在30-55℃，工作壓力為1.01-2.94Kpa。選取本申請技術方案作為氣缸材料的理由：（1）FCD450材料在鑄件澆注過程中易引起二次氧化，二次氧化的后果是在鑄件表面形成肉眼不可見的夾雜物類缺陷，但此類缺陷在磁粉檢查時有較明顯的線性磁痕顯示，只不過一般鑄鐵件不作磁粉檢查，故不易被人發現。本申請在鋼水澆注過程中不會產生二次氧化，從而避免氧化渣的產生而影響鑄件質量。（2）在常溫下FCD450與SCPH2比較線膨脹系數差異極小，在20℃-100℃的條件下FCD450的線膨脹系數為11.5(10^-6/K)，而SCPH2材料的線膨脹系數為11（10^-6/K)，如果測定燃機工作溫度20℃-55℃條件下線膨脹系數的差異會更小。（3）SCPH2除屈服強度比FCD450有差異外其余性能均高于FCD450。

技術方案1：一種燃氣輪機進氣缸，化學成分為：C≤0.25%、Si≤0.60%、Mn≤1.00%、P≤0.040%、S≤0.040%、Cr≤0.25%、Mo≤0.25%、Ni≤0.50%、Cu≤0.50%。

技術方案2：一種采用權利要求1成分制作燃氣輪機進氣缸的制作工藝，⑴鑄造工藝方案的確定：以順序凝固為主，來避免鑄件的縮孔缺陷，從而保證鑄件的內在質量，采用小截面多道分層澆注系統，小截面、多冒口、分層補縮系統，同時用華鑄CAE摸擬軟件優化鑄造工藝；⑵采用純夾板數控加工制作模具：經熏蒸的夾板不易變形，采用全夾板制作的模具尺寸準確，是保證鑄件尺寸精度要求的有效手段，同時采用數控機床加工型線，保證了型線的準確度；⑶鑄件的熱處理：采用正火加回火的方法進行熱處理；⑷鑄件的補焊修復：①焊前準備：坡口露出金屬光澤，并經MT或PT檢查確認；②預熱：鑄件的預熱溫度為100℃-350℃，補焊時用保溫材料覆蓋，露出補焊坡口；③焊材選取：采用J507焊條或TG50、YJ507-1、TWE-711焊絲；④焊補工藝參數如下：

⑤焊后除應力：小缺陷允許用錘擊法，較大缺陷用加熱整體除應力的方法如下：除應力溫度620-640℃，保溫時間不小于6小時；⑥焊后檢查：a.所有區域MT或PT檢查；b.重大缺陷補焊后UT或RT檢查；⑸鑄件的最終檢查符合要求即可。

本發明與背景技術相比，一是開發出了符合M251S機型燃氣輪機進氣缸所需的材料；二是鑄造成型了符合燃氣輪機進氣缸力學性能的產品；三是填補了國內外在此種產品上的材料空白。

具體實施方式

實施例1：一種燃氣輪機進氣缸，其化學成分為：C≤0.25%、Si≤0.60%、Mn≤1.00%、P≤0.040%、S≤0.040%、Cr≤0.25%、Mo≤0.25%、

Ni≤0.50%、Cu≤0.50%。所述燃氣輪機進氣缸力學性能：Rm(MPa)?≥480、R_P0.2(MPa)?≥245、A≥19%、Z≥35%。