[發(fā)明專利]汽輪機(jī)鍛件的生產(chǎn)工藝

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201811431242.0
• 申請日: 2018-11-28
• 公開（公告）號: CN109536677A
• 公開（公告）日: 2019-03-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王志波
• 申請（專利權(quán)）人: 青島毅凱重型鍛造有限公司
• 主分類號: C21D1/18
• 分類號: C21D1/18;C21D1/26;C21D1/28;C21D5/00;C22C37/10;C22C37/08;C23C24/04;B21J1/06;B21J1/00;B21J5/00;B21K3/04
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本發(fā)明公開了一種汽輪機(jī)鍛件的生產(chǎn)工藝，涉及汽輪機(jī)鍛件的技術(shù)領(lǐng)域，解決了現(xiàn)有葉片在高溫調(diào)質(zhì)時(shí)容易出現(xiàn)變形和開裂的問題，其技術(shù)方案要點(diǎn)是包括以下步驟：a．制坯；b．分切；c．鍛前加熱；d．鍛打；e．熱處理；f．機(jī)加工；g．消除應(yīng)力；h．調(diào)質(zhì)；i．噴涂金屬復(fù)合涂層，在退火時(shí)先爐冷再空冷，能夠有效的降低鍛造后的殘余應(yīng)力，回火時(shí)先保溫再空冷，能夠有效的降低淬火后殘余的應(yīng)力，機(jī)械加工后進(jìn)行加熱并且保溫，之后再空冷致室溫，能夠有效的消除機(jī)加工過程中殘余的應(yīng)力，從而防止其在后期高溫調(diào)質(zhì)的過程當(dāng)中因內(nèi)應(yīng)力存在而出現(xiàn)變形和裂紋。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及汽輪機(jī)鍛件的技術(shù)領(lǐng)域，更具體的說，它涉及一種汽輪機(jī)鍛件的生產(chǎn)工藝。

背景技術(shù)

汽輪機(jī)是一種旋轉(zhuǎn)式的流體動(dòng)力機(jī)械，它直接起著將蒸汽或燃?xì)獾臒崮苻D(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的作用，而葉片是汽輪機(jī)中非常重要的一種鍛件，也是汽輪機(jī)當(dāng)中最精密以及最重要的零件之一。

汽輪機(jī)葉片的工作環(huán)境復(fù)雜多變，需要在極苛刻的條件之下承受高溫、高壓、巨大的離心力、蒸汽力、蒸汽激振力已激活腐蝕等，這也就導(dǎo)致了在對葉片進(jìn)行加工的過程當(dāng)中加工要求是非常嚴(yán)格的，并且葉片加工的工作量也是比較大的，葉片的使用壽命與葉片的加工方式有著很大的關(guān)系，為了滿足葉片的使用性能的需求，僅僅只是依靠葉片的材料的應(yīng)用很難得到滿足，通常都需要在后續(xù)采用各種熱處理技術(shù)來提高葉片的精度以及使用壽命，但是在鍛造以及機(jī)械加工之后，葉片的內(nèi)應(yīng)力無法完全釋放，在后續(xù)的高溫調(diào)質(zhì)過程當(dāng)中非常容易出現(xiàn)變形和裂紋，從而影響了汽輪機(jī)葉片的質(zhì)量和使用壽命。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種汽輪機(jī)鍛件的生產(chǎn)工藝，其在退火時(shí)先爐冷再空冷，能夠有效的降低鍛造后的殘余應(yīng)力，回火時(shí)先保溫再空冷，能夠有效的降低淬火后殘余的應(yīng)力，機(jī)械加工后進(jìn)行加熱并且保溫，之后再空冷致室溫，能夠有效的消除機(jī)加工過程中殘余的應(yīng)力，從而防止其在后期高溫調(diào)質(zhì)的過程當(dāng)中因內(nèi)應(yīng)力存在而出現(xiàn)變形和裂紋。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案：一種汽輪機(jī)鍛件的生產(chǎn)工藝，包括以下步驟：

a．制坯：將原料經(jīng)過冶煉、熱軋以及冷卻制成加工汽輪機(jī)葉片用的坯料；

b．分切：按照需要加工的汽輪機(jī)葉片的體積來對坯料進(jìn)行切割，切割出符合規(guī)格的坯料塊；

c．鍛前加熱：對坯料塊進(jìn)行鍛前加熱；

d．鍛打：將坯料塊鍛打成葉片的形狀；

e．熱處理：對鍛件一次進(jìn)行退火、淬火和回火，退火時(shí)將鍛件在爐內(nèi)加熱到600℃～700℃，然后保溫10min，之后將鍛件在爐內(nèi)冷卻至250℃～260℃，之后打開爐門，使得鍛件緩慢的冷卻到130℃～140℃，然后將鍛件從爐內(nèi)取出，空冷致室溫；回火時(shí)，將鍛件在爐中緩慢的加熱到460℃～470℃，然后在爐內(nèi)保溫50min，然后將爐內(nèi)加熱至560℃～570℃，然后對鍛件進(jìn)行水冷，使其快速冷卻至室溫；回火時(shí)，將鍛件放入到爐內(nèi)，然后加熱到270℃～290℃，之后在爐內(nèi)保溫20min，然后將鍛件空冷至室溫；

f．機(jī)加工：通過機(jī)械加工，將鍛件加工成半成品葉片；

g．消除應(yīng)力：將半成品葉片放入爐內(nèi)并且加熱到880℃～900℃，然后在爐內(nèi)對半成品葉片保溫20min，之后將半成品葉片在爐內(nèi)冷卻到室溫；

h．調(diào)質(zhì)：在調(diào)質(zhì)處理的時(shí)候通過兩次正火和兩次回火，正火時(shí)溫度為700℃～750℃，并且保溫10min，然后水冷至室溫，回火時(shí)先加熱至650℃～700℃，保溫15min，然后加熱至800℃～850℃，保溫10min，之后空冷至室溫；

i．噴涂金屬復(fù)合涂層：將粒度為6μm～10μm的ZnO和Cu粉末按照1:1的比例攪拌均勻，然后利用氮?dú)鈹y帶混合后的粉末噴涂到半成品葉片上，噴涂的時(shí)候噴涂速度控制在30cm/min～35 cm/min，壓力為4MPa～4.5 MPa，溫度控制在200℃～250℃。