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大型鍛件的主要特點

發(fā)布時間:2025-02-10 點擊數(shù):269

大型鍛件的最主要、最根本的特點是它的尺寸大和重量大。例如:我國近年來制造成功的600MW汽輪發(fā)電機轉(zhuǎn)子鍛件的 尺寸為直徑1280mm × 16310mm,單重111. 5t;國外生產(chǎn)的22002400MW汽輪發(fā)電機轉(zhuǎn). 子鍛件的尺寸為直徑808mm × I6880mm,單重247t。

鍛件

由于尺寸大和重量大,大型鍛件必須由大型鋼錠直接鍛成。眾所周知,大型鋼錠中的偏析、疏松、縮孔、非金屬夾雜物和各種組織不均勻性非常嚴重,氣體含量也比較高,而且這些缺陷很難在隨后的鍛造過程中去除。所以,在大型鍛件中往往存在著顯著的學成分不均勻性、多種多樣的組織缺籃和過高的有害氣體含量。從而使得大型鍛件的雜、費時和昂貴。因而,必須小心翼翼地進行。

其次,由于尺寸大和重量大,鍛件的熱容量必然很大,這就使得大型鍛件在執(zhí)行熱處理工序時不可能得到比較大的加熱速度和冷卻速度。因此,對于性能、質(zhì)量要求較高,必須通過調(diào)質(zhì)或淬火使鋼的內(nèi)部組織發(fā)生重大改變的大型鍛件,必須采用過冷奧氏體非常穩(wěn)定、淬透性很高的鋼種,如:Ni-Cr-Mo、Ni-Mo-V、Ni-Cr-MoV系鋼等。但是,過冷奧氏體穩(wěn)定性高的鋼易于發(fā)生組織遺傳,并進而造成合金鋼大鍛件中的晶粒粗大和大小不均。為了解決這個問題,往往需要采用特殊和 比較復雜的熱處理過程。

再者,尺寸大和重量大,必然使得大型鍛件在加熱和冷卻過程中產(chǎn)生巨大的表面與心部溫差和組織轉(zhuǎn)變的不同時性,并進而造成鍛件中的巨大內(nèi)應力。在大型鍛件中,巨大的壓應力會對大型鍛件內(nèi)部組織轉(zhuǎn)變產(chǎn)生阻礙作用,使其推遲或減少轉(zhuǎn)變數(shù)量;巨大的壓應力會導致鍛件中的裂紋,甚至整體斷裂。此外,在熱處理過程結束之后,巨大的內(nèi)應力會轉(zhuǎn)化為永駐于大型鍛件內(nèi)部的殘余應力,其數(shù)值有時可高達數(shù)十或百余MPa,并可與其他有害因素(如鋼中的氫、大尺寸的非金屬夾雜物、寒冷的氣候等)結合,造成大型鍛件在儲存或運送中發(fā)生斷裂,稱為置裂。當內(nèi)應力的數(shù)值較小時,雖然不會導致斷裂的發(fā)生,卻會 引起大型鍛件的尺寸、形狀的不穩(wěn)定,并將轉(zhuǎn)化成為工件在正常工作時所承受載荷的一部分,使鍛件的有效承載能力降低。此外,還有大型鍛件在力學性能上的方向性,鍛件表層與心部組織、性能上的巨大差異等,也都是由于其尺寸大、重量大所引起的。

鍛件

大型鍛件的生產(chǎn)過程包括:煉鋼、鑄錠、鍛造、熱處理和粗加工等環(huán)節(jié),不但工序多、周期長,而且每一環(huán)的汍行情況都會對大型鍛件的性能、質(zhì)量產(chǎn)生重大影響。所以,對于從事大型鍛件熱處理工作的人,必須全面、具體地了解每一大型鍛件的前期工序的執(zhí)行情況處理過程所造成的影響,有時甚至要根據(jù)前期工序的執(zhí)行結果來修正后繼的熱處理工藝,在熱處理工藝的制定中,他人 (包括前人和外國人)和自己通過多年生生產(chǎn)實踐所得到經(jīng)驗和積累下來的數(shù)據(jù),是十分重要和寶貴的,應當充務利用和借鑒。但是,只坐到這一點是不夠的。還應當努力吸收當代科技成就中一切對我們有用和行之有效的東西,并盡量發(fā)揮大型鍛件在成分設計、工藝設計和電子計算機模擬計算等方面的作用,以便在工藝過程開始之前便將在工藝執(zhí)行中可能發(fā)生的問題逐一解決,以求最終獲得一個性能、質(zhì)量和使用壽命都好的大型鍛件,并最大限度地發(fā)揮金屬材料的潛力。



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