[實用新型]一種超臨界發(fā)電機(jī)組汽輪機(jī)用縮節(jié)鍛件

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420195547.7
• 申請日: 2014-04-21
• 公開（公告）號: CN203867636U
• 公開（公告）日: 2014-10-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 董之
• 申請（專利權(quán)）人: 上海騰輝鍛造有限公司
• 主分類號: F01D25/00
• 分類號: F01D25/00;C22C38/26
• 代理公司: 上海天翔知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31224
• 代理人: 呂伴

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及汽輪機(jī)用縮節(jié)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種超臨界發(fā)電機(jī)組汽輪機(jī)用縮節(jié)鍛件。

背景技術(shù)

隨著世界各國汽輪機(jī)制造技術(shù)的進(jìn)步，我國汽輪機(jī)制造業(yè)近幾年來也蓬勃發(fā)展從亞臨界機(jī)組到目前的超臨界機(jī)組的成功出現(xiàn)。汽輪機(jī)制造所需的各種材料也在不斷的改變升級，其中汽輪機(jī)進(jìn)汽系統(tǒng)的一種縮節(jié)，由原來的12Cr1MoV，12Cr2Mo改進(jìn)采用SA182F91。SA182F91材料是超臨界機(jī)組供體和回收系統(tǒng)部件的主要制造材料，但是該材料是引進(jìn)國外鋼種，所以依賴國外材料的問題困擾著我國汽輪機(jī)制造的健康發(fā)展。

因此，亟待需要一種超臨界發(fā)電機(jī)組汽輪機(jī)用縮節(jié)鍛件，來解決國內(nèi)縮節(jié)鍛件的生產(chǎn)需求。

實用新型內(nèi)容

本實用新型所要解決的技術(shù)問題在于針對現(xiàn)有國內(nèi)技術(shù)難以生產(chǎn)縮節(jié)鍛件的不足和缺陷，提供一種超臨界發(fā)電機(jī)組汽輪機(jī)用縮節(jié)鍛件，利用該縮節(jié)鍛件適用于工作壓力≥25Mpa，溫度≥650℃的汽輪機(jī)工作狀況，且具有很好的裝配焊接性能和抗腐蝕性能，是一種優(yōu)質(zhì)鋼鍛件。

本實用新型所解決的技術(shù)問題可以采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：

一種超臨界發(fā)電機(jī)組汽輪機(jī)用縮節(jié)鍛件，該縮節(jié)鍛件采用10Cr9Mo1VNb合金結(jié)構(gòu)鋼鍛造而成，由一長度為190mm、外徑為356mm、內(nèi)徑為145mm的圓柱段和長度為494.5mm、小端外徑為279mm、內(nèi)徑為145mm的圓錐構(gòu)成，該縮節(jié)鍛件的組織是回火板條馬氏體組織。

由于采用了如上的技術(shù)方案，本實用新型的有益效果在于：超臨界發(fā)電機(jī)組汽輪機(jī)用縮節(jié)鍛件具有高強(qiáng)度、低非金屬夾雜物、細(xì)晶粒度等優(yōu)點，適用于工作壓力≥25Mpa，溫度≥650℃的汽輪機(jī)工作狀況，且還具有很好的裝配焊接性能，抗腐蝕性能的特點。制成的縮節(jié)鍛件的組織為回火板條馬氏體組織，抗拉強(qiáng)度590～760Mpa,屈服強(qiáng)度≥420Mpa,伸長率≥18%，沖擊性能Akv≥47J。

附圖說明

圖1是本實用新型一種超臨界發(fā)電機(jī)組汽輪機(jī)用縮節(jié)鍛件的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

為了使本實用新型實現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示，進(jìn)一步闡述本實用新型。

參見圖1所示的一種超臨界發(fā)電機(jī)組汽輪機(jī)用縮節(jié)鍛件100，該縮節(jié)鍛件100采用10Cr9Mo1VNb合金結(jié)構(gòu)鋼鍛造而成，由一長度為190mm、外徑為356mm、內(nèi)徑為145mm的圓柱段110和長度為494.5mm、小端外徑為279mm、內(nèi)徑為145mm的圓錐120構(gòu)成。

一種超臨界發(fā)電機(jī)組汽輪機(jī)用縮節(jié)鍛件的制造方法，包括以下步驟：

（1）澆注坯料

采用10Cr9Mo1VNb合金結(jié)構(gòu)鋼，依次利用電弧爐熔錠、爐外精煉、真空脫氣處理，然后澆注成圓柱形坯料；該步驟有效降低材料有害氣體含量、雜質(zhì)和球狀夾雜物的數(shù)量。材料采用10Cr9Mo1VNb含鉻、鉬、釩、鈮等元素成分，提高了材料的綜合物理指標(biāo)。

（2）加熱處理

將上述步驟（1）的圓柱形坯料放入加熱爐內(nèi)，加熱至800℃，保溫2h，然后在1h內(nèi)勻速升溫至1130℃，保溫90min后取出進(jìn)行鍛造；該步驟配合鍛造加熱工藝采用二級升溫、保溫，提高材料的可鍛性和防止裂紋傾向。

（3）鍛造處理

對經(jīng)過步驟（2）處理的圓柱形坯料進(jìn)行鐓粗拔長、模墊沖孔、芯棒拔長、鍛粗處理，始鍛溫度1130℃，終鍛溫度800～850℃，鍛造比≥4.5；該步驟鍛透中間組織，來改變內(nèi)部組織，解決內(nèi)部組織不夠細(xì)化、不均勻以及鐵素體含量超標(biāo)的問題，且始鍛溫度1130℃能夠防止晶間氧化、晶粒粗大的可能。

（4）加工探傷

對得到的坯料進(jìn)行加工及探傷檢查；該步驟的探傷為超聲波探傷，按照NB/T47008-2010標(biāo)準(zhǔn)檢驗。

（5）熱處理

將經(jīng)過步驟（4）處理的圓柱形坯料加熱至1050～1080℃，保溫8h，然后水冷，水冷時間為每100mm截面/0.8min，水冷至200～300℃后空冷，再進(jìn)行回火處理，回火溫度為750～780℃，保溫6h后水冷至200～300℃后空冷。采用水過冷結(jié)合空冷的技術(shù)。該步驟加快內(nèi)部冷卻速度，高溫過水后，內(nèi)部過熱溫度冷卻促使中心組織轉(zhuǎn)變，該組織是回火板條馬氏體組織。組織中的板條馬氏體，在高溫回火時發(fā)生多邊化回復(fù)，碎化成亞晶塊，形成了亞穩(wěn)的位錯網(wǎng)，再加上多種合金元素的固溶強(qiáng)化和細(xì)小碳化物與碳氮化物的彌散強(qiáng)化，以及馬氏體的基體強(qiáng)化作用，使得該鍛件在600℃左右的高溫下仍具有良好的熱強(qiáng)性、熱穩(wěn)定性和抗蠕變性。經(jīng)過以上技術(shù)處理各項性能指標(biāo)合格、組織均勻。

經(jīng)過上述步驟處理后得到的超臨界發(fā)電機(jī)組汽輪機(jī)用縮節(jié)鍛件具有高強(qiáng)度、低非金屬夾雜物、細(xì)晶粒度等優(yōu)點，適用于工作壓力≥25Mpa，溫度≥650℃的汽輪機(jī)工作狀況，且還具有很好的裝配焊接性能，抗腐蝕性能的特點。制成的縮節(jié)鍛件的組織為回火板條馬氏體組織，抗拉強(qiáng)度590～760Mpa,屈服強(qiáng)度≥420Mpa,伸長率≥18%，沖擊性能Akv≥47J。