关于轴类锻件拔长过程中组织均匀性控制的研究

汽轮机低压转子的终锻成型通常使用上平下V砧进行拔长,锻件变形很不均匀且晶粒分布均匀性较差,为后续热处理增加了难度。通过拔长缩比试验结合DEFORM-3D数值模拟,以30Cr2Ni4MoV低压转子钢为研究对象,将控制轴类锻件组织不均匀性作为目标,对不同拔长工艺进行对比,探究变形量和变形温度对锻件微观组织均匀性的影响。数值模拟与物理模拟结果表明,变形量和温度对锻件内部晶粒度影响较大,通过增加变形量,提高锻造温度,能够较为有效地控制锻件组织均匀性;当锻造温度为1 250℃,锻比为1.2~1.3时,锻件组织均匀性最佳。研究结果可为汽轮机转子终锻成形工艺的制定提供参考。     

谈锻造比(下)

七、大型锻件的锻造比大型锻件的锻造比,由产品技术条件或国标、部标、厂标来规定。为了消除缺陷、确保质量,设计部门往往对一些承受重载荷的零件提出很大的锻造比要求,如发电机转子轴等,其总锻造比都在6以上。在锻造过     

大型电站转子锻造工艺分析

大型电站转子是当前大型锻件中比较有代表性的技术密集型产品,它具有重量大、体积大、质量要求高、生产周期长、冶金缺陷较多、以及生产难度高等特征。是尖端锻造技术的代表。随着我国电力行业,尤其是火电行业的快速发展,对电站核心设备之一的转子锻件无论是数量和质量需求都大幅增加。因此,进一步探索转子锻造工艺,提高其产品质量已经是十分紧迫的任务。本文中,笔者立足于自身多年从事金属材料研究及锻造工艺研究的实际经验,结合相关理论,就大型电站转子锻造工艺做简要分析。     

汽车发电机转子锻件变形的处理及质量检测

发电机转轴是经过锻造、机械加工等工艺过程制造的圆柱体钢锻件。在这些工艺过程中,由于在锻造、机械加工过程中,锻件内不均匀的力场、温度场或材料场,使锻件本身产生一种内应力,即残余应力。如果残余应力较大,则会产生转子锻件严重的变形。我厂购买的四根QF1.5—4 1500kW发电机转轴,在成品制造     

大型核电低压转子锻件倒棱新工艺的模拟

低压转子是核电机组关键零部件.低压转子锻件方截面坯料倒棱工艺一般采用普通平砧或无曼内斯曼效应的锻造法(Free from Mannesmann effect,FM)法,锻坯的变形仅集中在表层,难以深入心部,这浪费了倒棱工艺的大压下量.提出一种新的改进工艺方案,采用V形砧倒棱工艺来改善锻件心部应力应变状态,并通过数值模拟和物理模拟相结合的方法对其应力应变的分布进行研究.模拟结果表明,采用V形砧倒棱工艺,锻件心部等效应变增加,静水压力增大,随V形砧角度的减小应力应变分布效果更好;本质为型砧侧壁和锻件的接触面积的增加,使得接触处形成难变形区,从而使锻件取得更好的心部应力应变条件.连砧倒棱在两砧相搭接处对应区域存在小变形区,可以通过错砧工艺进行消除.建议倒棱工艺采用V形砧,角度小于等于120°,压下率大于20%,连砧错砧.     

如何提高转子锻件的锻造质量

通过国内外锻件锻造方法的比较分析，结合实际，开拓出高质量转子锻件的生产工艺。     

反变形模锻法

金属塑性成形的难变形区、大变形区及介于难变形区和大变形区之间的小变形区（或均匀变形区）的锻造工艺性不同。理论与实践研究表明,采用反变形模锻法成形（即通过优化冷锻件或热锻件图样设计将变形金属的结构、形状和尺寸等进行反变形补偿成形）是有效减小变形金属难变形区,改善锻造工艺性和提高锻件合格率的方法之一。     

太重集团公司大锻件分公司成功锻造33万kW电机转子

从太重集团公司大锻件分公司传来消息，太重1.25万t压机自今年3月中旬正式投产后，运行良好，近日成功锻造完成太重历史上第一件百吨级以上的33万kW电机转子。这标志着太重锻造技术及整体加工能力已达到国内领先水平，太重也因此成为全国大锻件理事会仅有的5家成员单位之一。     

转子锻件材料利用率的统计分析

为解决长期以来,受设备落后,粗放式生产,转子性能要求严格等因素影响,转子锻件的钢锭利用率较低的问题,分析实际生产利用率与工艺利用率的关系,随机抽取近三年生产的高中压、低压和发电机转子合格锻件各5支进行对比,对比结果表明,从锻件本身看,在一定条件下锭身和钢锭的工艺利用率还有提升空间;从产品上来说,高中压转子在工艺利用率上的提升潜力较小,低压和发电机转子提升空间较大。     

无横向拉应力锻造法

无论是平砧拔长还是新FM锻造法,都要对料宽比加以控制,才能实现横向无拉应力锻造。对宽板的最后成形锻造,料宽比是无法控制的。只有改变边界条件,才能实现宽板锻件最后成形锻造（窄边竖直情况）无横向拉应力作用。本文提出了一种新型工具——锥面砧,不需控制料宽比,可达到无横向拉应力锻造。     

对转涡轮低压转子叶片的流固耦合数值分析

采用对转涡轮设计能提高航空涡轮发动机性能,其中无导叶方案是发展趋势之一。在无导叶对转涡轮中,低压转子叶片受到较大的高压转子出口气流激励。基于ANSYS/CFX软件,采用流固耦合数值分析方法对低压涡轮转子叶片进行了分析,得到了高压涡轮转子叶片尾流作用下的低压涡轮转子叶片振动的应力和变形变化规律。叶片温度对振动应力和位移的平均值、幅值和周期的影响较大,叶片材料密度对振动周期产生明显的影响,高低压转叶轴向间距的选择应兼顾涡轮效率等因素。     

1000MW超超临界汽轮机转子锻件研制

国内1000MW级超超临界机组设计、制造和运行,在"十一五"期间已经取得国产化成功,但对于其中的核心锻件如高压、中压、低压转子等,一直未实现国产化;同时,国外对核心锻件的制造技术也采用严密封锁,拒绝相关的锻件制造技术的出口。上海重型机器厂有限公司通过自主创新,实现了MW级超超临界汽轮机转子锻件的制造技术突破,使MW级超超临界汽轮机转子锻件实现了国产化。     

大型发电机转子开裂原因初步分析

从转子的原材料和热处理工艺方面分析了大型发电机转子在运行中开裂的原因.结果表明:由于转子的热处理工艺不合理导致转子材料脆性和缺口敏感性较大,在应力集中时,发生了开裂事故.     

电机转子入轴液压压力机研制及机身计算机辅助三维设计

根据电机行业中各种电机转子轴的长度和大小不同、不同型号电机的转子轴在转子铁芯的定位不同以及轴与铁芯孔的配合不同等技术要求,研制一种电机转子入轴液压压力机,并针对电机自动化生产工序之一电机转子入轴工序的设备设计,提出一种基于计算机三维软件设计电机转子铁芯入轴小型液压压力机的模式,采用Solidwords三维绘图软件,达到直观、高效设计压力机机身结构和夹具,并根据不同技术要求,利用计算机辅助三维绘图软件强大功能,可快速地改变主机机身、夹具的设计。     

1.5级涡轮动叶的非轴对称端壁造型数值研究

为探究端壁造型对涡轮动叶气动性能及流场特性的影响,分析非轴对称端壁造型对涡轮转子叶片的压差作用,开展基于非轴对称端壁造型的理论研究,提出一种涡轮动叶轮毂上凸、下凹的造型方案,研究非轴对称端壁造型对涡轮流场二次流损失的影响。数值模拟分析表明：非轴对称端壁造型对减小横向压差具有重要作用,在动叶轮毂鞍点处进行非轴对称端壁造型,比在通道内造型效果更好;涡轮动叶下端壁不同区间造型可有效降低涡轮动叶通道内的二次流流动损失,使用非轴对称端壁造型方法可有效地减小动叶出口总压损失系数0.132 2%。     

大型汽轮机转子锻压技术的试验研究

应用物理模拟与数值分析等理论研究的方法,结合600MW汽轮机低压转子整体锻造工艺中有待探讨的问题,例如,工艺方案、工艺参数、锻压效果及工艺可靠性等进行了研究论证,提出了优化锻造工艺与质量控制的科学依据。     

Development of a Remote Collaborative Forging Engineering System

The ever-growing demand for high-quality products with lower cost and shorter time-to-market is a challenge in today’s global market. This paper presents a methodology for merging the new technologies of networking and multimedia, with a conventional forging system to form a remote collaborative forging engineering system. The activities of conventional forging engineering design and manufacturing processes planning were analysed and a structural model is proposed for forging enterprises to investigate and improve their engineering activities. The synergy of networking and multimedia technologies is adopted in communicating and coordinating the activities of the engineers of a multinational enterprise dispersed in different locations, using computer supported cooperative work. For the next generation forging engineering environments, the concept of a remote collaborative forging engineering system provides a new approach and strategy to enhance their competitive advantages; and it also provides a fast, economical and experience-sharing method for the enterprises. An industrial example is used to illustrate the proposed system.     

汽轮机转子锻件高温扩散退火工艺的试验研究

基于试验方法,结合高中压汽轮机转子锻件实际生产工艺,研究了不同保温时间、锻造火次处理后晶粒尺寸、组织、力学性能的变化规律,揭示了高温扩散退火对30Cr1Mo1V钢的影响。试验结果表明：高温扩散退火可消除因枝晶偏析与锻造变形产生的条带组织;只在锻前进行高温扩散退火,试样晶粒尺寸较小,且扩散的均质化作用提高了30Cr1Mo1V钢的横向韧性;锻后长时间高温加热将导致晶粒过大、组织粗化,大大降低了韧性;高温扩散退火对30Cr1Mo1V钢塑性无显著影响。     

Fast-response total pressure probe for turbomachinery application

To evaluate the accurate performance and characteristics of turbomachinery, it is important to measure the unsteady flow phenomena downstream of the rotating blades. This paper presents the development of a fast-response total pressure probe for the measurement of the total pressure field at the exit of blades. The result of measurement in a one-stage axial turbine is also presented. The fast-response total pressure probe is fabricated by installing a fast-response pressure sensor in the cylindrical head of the probe. In terms of simplicity of the measurement system and data reduction method, this method is more competitive over established methods that use more than four sensors. The probe is applied to the one-stage axial turbine in order to measure the instantaneous total pressure downstream of rotor blades. The measured instantaneous signal is decomposed to obtain the blade-to-blade pressure distribution. The pressure distribution due to blade passing is clearly captured. Due to the loss generation in the casing region, the total pressure and its amplitude of fluctuation by the blade passing are lower in the shroud and hub region than in mid-span. The total pressure distribution at the exit of the rotor blade is found to be slightly different from blade to blade due to the geometric difference and the different relative positions of the rotor blades and stator vanes. The developed probe successfully measures the accurate total pressure distribution at the rotor exit, and allows the evaluation of the loss distribution and the accurate performance of turbomachinery.