大型鍛件制造缺陷與對策

序一

序二

前言

第 1 章 概述…………………………………… 1

1. 1 大型鍛件的應(yīng)用領(lǐng)域 …………………… 1

1. 1. 1 冶煉設(shè)備 …………………………… 1

1. 1. 2 軋制設(shè)備 …………………………… 2

1. 1. 3 鍛壓設(shè)備 …………………………… 2

1. 1. 4 礦山設(shè)備 …………………………… 3

1. 1. 5 電力設(shè)備 …………………………… 4

1. 1. 6 石油、 化工設(shè)備 …………………… 6

1. 1. 7 航空、 航天設(shè)備 …………………… 7

1. 1. 8 專項及科研裝備 …………………… 8

1. 2 大型鍛件的分類 ………………………… 8

1. 3 大型鍛件的常見缺陷 …………………… 8

第 2 章 大型鍛件冶金缺陷與對策 ……… 12

2. 1 偏析 ……………………………………… 12

2. 1. 1 EPR 上封頭 ………………………… 12

2. 1. 2 低壓轉(zhuǎn)子 …………………………… 14

2. 1. 3 高中壓聯(lián)合轉(zhuǎn)子 …………………… 16

2. 1. 4 5m 支承輥 ………………………… 17

2. 2 夾雜 ……………………………………… 20

2. 2. 1 支承輥 ……………………………… 22

2. 2. 2 轉(zhuǎn)子 ………………………………… 29

2. 2. 3 接管段 ……………………………… 52

2. 2. 4 接管 ………………………………… 58

2. 2. 5 真空吸注 …………………………… 61

2. 3 有害相 …………………………………… 62

2. 3. 1 帶狀組織 …………………………… 62

2. 3. 2 網(wǎng)狀碳化物 ………………………… 63

2. 3. 3 高溫鐵素體 ………………………… 64

2. 3. 4 Y 相 ………………………………… 65

2. 4 鋼錠表面缺陷 …………………………… 66

2. 4. 1 龜裂 ………………………………… 66

2. 4. 2 環(huán)裂 ………………………………… 67

2. 4. 3 黏模 ………………………………… 68

2. 5 酸溶鋁 …………………………………… 69

2. 6 異金屬 …………………………………… 69

2. 7 凝固不充分 ……………………………… 73

2. 7. 1 筆筒形鋼錠 ………………………… 73

2. 7. 2 提前脫帽 …………………………… 74

第 3 章 大型鍛件鍛造缺陷與對策 ……… 75

3. 1 裂紋 ……………………………………… 75

3. 1. 1 轉(zhuǎn)子開裂 …………………………… 75

3. 1. 2 支承輥開裂 ………………………… 81

3. 1. 3 水室封頭開裂 ……………………… 91

3. 1. 4 主管道裂紋 ………………………… 93

3. 1. 5 不銹鋼泵殼裂紋 …………………… 95

3. 2 混晶 ……………………………………… 96

3. 2. 1 低壓轉(zhuǎn)子 …………………………… 96

3. 2. 2 齒輪 ………………………………… 97

3. 2. 3 主管道 ……………………………… 98

3. 2. 4 CENTER 整體封頭 ………………… 99

3. 3 折疊與折傷 …………………………… 103

3. 3. 1 主管道折疊 ……………………… 103

3. 3. 2 封頭鍛件折傷 …………………… 104

3. 3. 3 筒體鍛件折傷 …………………… 106

3. 3. 4 JTS (中心壓實) 法折傷 ………… 107

3. 3. 5 Ni 基合金鋼錠鐓粗折傷 ………… 108

3. 4 氧化皮 ………………………………… 109

3. 4. 1 加氫反應(yīng)器筒體 ………………… 109

3. 4. 2 錐形筒體 ………………………… 110

3. 4. 3 接管段 …………………………… 110

3. 4. 4 管板 ……………………………… 111

3. 4. 5 水室封頭 ………………………… 113

3. 4. 6 穩(wěn)壓器下封頭 …………………… 114

3. 5 “肥頭大耳” ………………………… 115

3. 5. 1 主管道 …………………………… 115

3. 5. 2 蒸汽發(fā)生器水室封頭 …………… 116

3. 5. 3 管板 ……………………………… 118

3. 5. 4 錐形筒體 ………………………… 121

3. 5. 5 加氫反應(yīng)器過渡段 ……………… 121

3. 5. 6 支承輥 …………………………… 123

3. 5. 7 水輪機大軸 ……………………… 124

3. 5. 8 風(fēng)機軸 …………………………… 125

3. 5. 9 曲拐 ……………………………… 126

3. 6 附具設(shè)計及使用不當(dāng) ………………… 132

3. 6. 1 錘頭設(shè)計不當(dāng) …………………… 132

3. 6. 2 下模設(shè)計不當(dāng) …………………… 132

3. 6. 3 套筒使用不當(dāng) …………………… 134

3. 6. 4 模具使用不當(dāng) …………………… 136

3. 7 拉應(yīng)力 ………………………………… 138

3. 7. 1 不銹鋼轉(zhuǎn)子軸端心部裂紋 ……… 138

3. 7. 2 支承輥鉗口縮孔 ………………… 139

3. 8 其他 …………………………………… 140

3. 8. 1 抱芯棒 …………………………… 140

3. 8. 2 白點 ……………………………… 141

3. 8. 3 立料夾痕 ………………………… 142

3. 8. 4 鐓粗形狀偏差 …………………… 143

3. 8. 5 鉗口缺陷 ………………………… 144

3. 8. 6 鍛件不同心 ……………………… 145

3. 8. 7 偏載鍛造 ………………………… 147

3. 8. 8 “歪瓜裂棗” ……………………… 148

3. 8. 9 管嘴翻邊定位偏差 ……………… 149

3. 8. 10 軸身拔長彎曲 …………………… 150

3. 8. 11 鋼錠壓冒口 ……………………… 151

3. 8. 12 “糊狀區(qū)” 鍛造 ………………… 154

3. 8. 13 焊接附件引發(fā)的裂紋 …………… 154

第 4 章 大型鍛件熱處理缺陷與

對策 ………………………………… 156

4. 1 預(yù)備熱處理不當(dāng) ……………………… 156

4. 1. 1 接管段 …………………………… 156

4. 1. 2 低壓轉(zhuǎn)子 ………………………… 158

4. 1. 3 發(fā)電機轉(zhuǎn)子 ……………………… 159

4. 1. 4 厚截面筒體 ……………………… 160

4. 2 性能熱處理尺寸變化 ………………… 169

4. 2. 1 環(huán)體與封頭 ……………………… 169

4. 2. 2 轉(zhuǎn)子 ……………………………… 173

4. 3 淬火裂紋 ……………………………… 181

4. 3. 1 水室封頭 ………………………… 181

4. 3. 2 管板 ……………………………… 202

4. 4 冷卻速度不足 ………………………… 204

4. 5 淬火裝置不完善 ……………………… 206

4. 6 取樣位置不匹配 ……………………… 207

4. 7 支承輥開裂 …………………………… 223

4. 7. 1 置裂 ……………………………… 223

4. 7. 2 服役過程中斷裂 ………………… 224

4. 8 材料潛力發(fā)揮不足 …………………… 236

4. 8. 1 接管段 …………………………… 236

4. 8. 2 主法蘭與機殼 …………………… 238

4. 8. 3 筒體 ……………………………… 242

第 5 章 大型鍛件的發(fā)展方向 ………… 247

5. 1 目標(biāo) …………………………………… 247

5. 1. 1 形神兼?zhèn)?nbsp;………………………… 247

5. 1. 2 極端制造 ………………………… 249

5. 1. 3 標(biāo)準(zhǔn)自主化 ……………………… 252

5. 2 均質(zhì)化制坯 …………………………… 255

5. 2. 1 超大型鋼錠制坯 ………………… 256

5. 2. 2 增材制坯 ………………………… 261

5. 3 近凈成形鍛造 ………………………… 267

5. 3. 1 鍛軋成形 ………………………… 268

5. 3. 2 鍛擠成形 ………………………… 269

5. 3. 3 鍛彎成形 ………………………… 289

5. 3. 4 熱彎成形 ………………………… 291

5. 4 鑄件改鍛件 …………………………… 292

5. 4. 1 主泵泵殼 ………………………… 292

5. 4. 2 水輪機零件 ……………………… 292

5. 4. 3 汽輪機零件 ……………………… 296

5. 4. 4 其他零件 ………………………… 296

5. 5 裝備保障 ……………………………… 297

5. 5. 1 液壓機 …………………………… 298

5. 5. 2 配套設(shè)備 ………………………… 298

案例索引 ……………………………………… 300

參考文獻(xiàn) ……………………………………… 303