[發明專利]大型電站用1Mn18Cr18N鋼護環的鍛造方法

有效

• 申請號: 201310330154.2
• 申請日: 2013-07-31
• 公開（公告）號: CN104338880A
• 公開（公告）日: 2015-02-11
• 發明（設計）人: 徐文正;任運來;馬常保
• 申請（專利權）人: 上海重型機器廠有限公司
• 主分類號: B21J5/06
• 分類號: B21J5/06;B21J5/08;B21J5/10;B21J13/06
• 代理公司: 上海浦一知識產權代理有限公司 31211
• 代理人: 張驥

技術領域

本發明涉及一種護環的鍛造方法，具體涉及一種大型電站用1Mn18Cr18N鋼護環的鍛造方法。

背景技術

護環是熱套在發電機轉子兩端，卡緊線圈端部，用于克服離心力的影響，防止線圈在轉子旋轉時被甩出和變形的構件。護環在發電機轉子的高速旋轉過程中不但要承受巨大的離心力，同時還要承受熱裝時的裝配應力、交變應力及彎曲應力，是發電設備中的關鍵構件之一。

護環生產廠家大都采用1Mn18Cr18N護環鋼生產大容量機組護環鍛件。這種材料除導磁率等滿足要求外，其塑性指標也能很好地符合要求，更重要的是該鋼種極大地提高了其抗應力腐蝕能力。

其中鍛造是護環生產制造過程中最重要的工序之一，同時問題也較多，是生產中的薄弱環節。不僅因為鍛造是一個非穩態、多因素的復雜變形過程，研究起來比較困難，而且高錳高氮鋼護環的自由鍛造難以控制、塑性差、開裂現象十分嚴重，裂紋缺陷又難以清除，所以目前熱鍛制坯問題已經成為制約護環生產的關鍵。解決護環的晶粒度粗大和混晶的關鍵在于熱鍛，故如何控制與清理鍛造裂紋，確定合適的加熱溫度和變形量，防止晶粒粗大與混晶是1Mn18Cr18N護環鍛造的技術難點。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種大型電站用1Mn18Cr18N鋼護環的鍛造方法，它可以有效控制鍛件裂紋產生、晶粒度大小和均勻性。

為解決上述技術問題，本發明大型電站用1Mn18Cr18N鋼護環的鍛造方法的技術解決方案為：

用于將材料為1Mn18Cr18N，直徑為1050±50mm，長度為1300±50mm的護環電渣錠鍛造成為護環鍛件，包括以下步驟：

第一步，輕鍛滾壓；

先將護環電渣錠進行加熱保溫；然后使溫度為1180±10℃的護環電渣錠出爐，采用上平下V砧，對護環電渣錠整體進行滾壓，壓下量小于100mm，形成直徑900mm的圓柱形護環鋼坯；

對護環電渣錠進行加熱保溫的方法為：

先將護環電渣錠在400～500℃下保溫4小時，然后以≤60℃/h的速度升溫至750～800℃，保溫10小時；再以≤80℃/h的速度升溫至1180±10℃，保溫10～13小時。

第二步，鐓粗；

將護環鋼坯在1210±10℃的溫度下保溫9～12小時；出爐后鐓粗至高度800mm；

第三步，沖孔；

將護環鋼坯在1180±10℃的溫度下保溫1～2小時；出爐后采用雙面沖孔法沖內徑為Ф400mm的孔；

第四步，一次擴孔；

將護環鋼坯在1180±10℃的溫度下保溫4～6小時；出爐后采用芯棒進行一次擴孔至孔內徑為Ф510mm；

第五步，一次拔長；

將護環鋼坯在1180±10℃的溫度下保溫4～6小時；出爐后采用芯棒進行一次拔長至外徑為Ф1200mm；

第六步，二次擴孔；

將護環鋼坯在1180±10℃的溫度下保溫4～6小時；出爐后采用芯棒進行二次擴孔至孔內徑為Ф610mm；

第七步，二次拔長；

將護環鋼坯在1180±10℃的溫度下保溫4～6小時；出爐后采用芯棒進行二次拔長至外徑為Ф1070mm；

所述第四步至第七步每一火次的鍛造比小于1.4。

第八步，水冷；

20分鐘內水冷至200℃以下。

本發明可以達到的技術效果是：

本發明在電渣錠鐓粗前，采用上平下V砧，對護環電渣錠整體進行輕鍛滾壓，能夠保證得到平整的外圓，釋放鋼錠的內應力，焊合皮下裂紋避免在鐓粗時產生裂紋，并獲得足夠的鐓粗比，使鋼錠心部獲得較大的變形量；在鋼坯鐓粗沖孔后，采用小變形量多火次鍛造成形法，控制每一火次的變形量，能夠有效避免裂紋的產生；同時嚴格控制鋼坯每一火的料溫，使其得到較為細小和均勻的晶粒度。

本發明的整個鍛造工藝分為七個火次，通過采用“兩次擴孔+兩次拔長”的鍛造工藝以及控制每一火次的加熱溫度，其熱鍛過程中基本不產生明顯裂紋，能夠有效控制其晶粒度大小和均勻性。鍛件完工后進行快速水冷處理，使其碳化物能充分固溶，為后續磁性能檢測打好基礎。

附圖說明

下面結合附圖和具體實施方式對本發明作進一步詳細的說明：

圖1至圖7是本發明大型電站用1Mn18Cr18N鋼護環的鍛造方法的過程示意圖。

具體實施方式

本發明大型電站用1Mn18Cr18N鋼護環的鍛造方法，包括以下步驟：

第一步，輕鍛滾壓（第一火），如圖1所示；