[發明專利]一種重型燃機透平輪盤鍛件的熱處理方法

有效

• 申請號: 201910366431.2
• 申請日: 2019-05-05
• 公開（公告）號: CN110042206B
• 公開（公告）日: 2020-12-11
• 發明（設計）人: 王曉芳;張智峰;李向;李榮斌
• 申請（專利權）人: 上海電氣上重鑄鍛有限公司;上海電機學院
• 主分類號: C21D1/18
• 分類號: C21D1/18;C21D9/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明適用鍛件熱處理工藝技術領域，提供一種重型燃機透平輪盤鍛件的熱處理方法，包括：將重型燃機透平輪盤鍛件加熱升溫至1030～1060℃，進行淬火加熱處理；將處理后的重型燃機透平輪盤鍛件油冷至不高于200℃，得第一鍛件；將第一鍛件按中間階梯方式加熱升溫至550～580℃，進行第一次回火熱處理；將處理后的第一鍛件空冷至室溫，并進行中心孔加工，所述中心孔直徑為190～210毫米，得第二鍛件；將第二鍛件按中間階梯方式加熱升溫至630～660℃，進行第二次回火熱處理；將處理后的第二鍛件分階段空冷至室溫。實現對重型燃氣機輪盤鍛件的強度及殘余應力進行調控，獲得820～840MPa屈服強度，中心孔內有40～70MPa殘余壓應力，滿足對重型燃氣輪機輪盤鍛件的高強度等級及殘余應力要求。

技術領域

本發明屬于鍛件熱處理工藝技術領域，尤其涉及一種重型燃機透平輪盤鍛件的熱處理方法。

背景技術

重型燃氣輪機是發電設備的高端裝備，其技術含量和設計制造難度居所有機械設備之首，是機械制造行業的金字塔頂端。由于發電領域的重型燃氣輪機具有尺寸小、效率高、污染少等特點，發達國家上世紀80年代以來大力發展大功率燃氣輪機-蒸汽輪機聯合循環電廠，目前發電領域用重型燃氣輪機亦是我國高端能源裝備行業的重點發展方向。然而，重型燃氣輪機用高鉻透平輪盤鍛件由COST-E材料鍛制，具有極高的強度及殘余應力要求，這對鍛件制造業提出了新挑戰。

因此，鑒于重型燃氣輪機用高鉻透平輪盤鍛件的高強度等級及殘余應力要求，亟需開發一種新的熱處理方法以對高鉻透平輪盤鍛件的強度及殘余應力進行調控。

發明內容

本發明實施例的目的在于提供一種重型燃機透平輪盤鍛件的熱處理方法，旨在提供一種新的熱處理方法以對重型燃氣輪機用高鉻透平輪盤鍛件的強度及殘余應力進行調控。

本發明實施例是這樣實現的，一種重型燃機透平輪盤鍛件的熱處理方法，包括：

將重型燃機透平輪盤鍛件按中間階梯方式加熱升溫至1030～1060℃，進行淬火加熱處理，保溫時間為每100毫米鍛件厚度保溫2～3小時；

將處理后的重型燃機透平輪盤鍛件油冷至190～210℃，得第一鍛件；

將所述第一鍛件按中間階梯方式加熱升溫至550～580℃，進行第一次回火熱處理，保溫時間為每100毫米鍛件厚度保溫3～4小時；

將處理后的第一鍛件空冷至室溫，并進行中心孔加工，所述中心孔直徑為190～210毫米，得第二鍛件；

將所述第二鍛件按中間階梯方式加熱升溫至630～660℃，進行第二次回火熱處理，保溫時間為每100毫米鍛件厚度保溫3～4小時；

將處理后的第二鍛件分階段空冷至室溫。

本發明實施例提供的一種重型燃機透平輪盤鍛件的熱處理方法，通過限速升溫至1030～1060℃進行高溫奧氏體均勻化處理，保溫結束后，對鍛件進行一定時間的油冷淬火，確保鍛件組織轉變的完成，為鍛件獲得高強度打下基礎；進而對鍛件進行第一次550～580℃中溫回火處理以及加工鍛件中心孔，為后續在中心孔部位引進壓應力提供條件；最后，對鍛件進行第二次630～660℃高溫回火處理，實現調控鍛件強度的同時在鍛件中心孔位置引入殘余壓應力；實現對重型燃氣輪機用高鉻透平輪盤鍛件的強度及殘余應力進行調控，獲得820～840MPa屈服強度，中心孔內有40～70MPa殘余壓應力，滿足對重型燃氣輪機輪盤鍛件的高強度等級及殘余應力要求，具有良好的技術效果。

附圖說明

圖1為本發明實施例提供的重型燃機透平輪盤鍛件在淬火及第一次回火處理中的尺寸示意圖；

圖2為本發明實施例提供的重型燃機透平輪盤鍛件在第二次回火處理中的尺寸示意圖；

圖3為本發明實施例提供的重型燃機透平輪盤鍛件的熱處理過程的曲線示意圖。