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25Cr2Ni4MoV 飛輪體鍛件制造工藝研究

2022-09-05 01:01王明哲張軍峰任文李宏柏劉強(qiáng)強(qiáng)太原重工股份有限公司
鍛造與沖壓 2022年17期
關(guān)鍵詞:鍛件飛輪熱處理

飛輪體作為主循環(huán)鈉泵電機(jī)上的關(guān)鍵鍛件,材質(zhì)為25Cr2Ni4MoV,其對(duì)超聲波探傷及力學(xué)性能的要求非常高。通過對(duì)冶煉、鍛造、熱處理各工序工藝的優(yōu)化與控制,力學(xué)性能滿足了技術(shù)要求,驗(yàn)證了冶煉、鍛造、熱處理等工藝的合理性和可行性。

胖子不耐煩地給了卡車司機(jī)五百元錢,把他打發(fā)走了,偷運(yùn)樹木與卡車司機(jī)是沒有什么關(guān)系的,卡車司機(jī)只嘀咕說格老子的虧大了,油錢都不夠。胖子說,算了算了,快走快走,我虧得還大呢!

600MW 示范快堆核電工程是國際領(lǐng)先的四代核電技術(shù)示范工程,也是我國目前在建的重點(diǎn)核能項(xiàng)目。飛輪體鍛件主要用于600MW 示范快堆工程機(jī)組一回路鈉泵電機(jī)的輔助電機(jī)中,是輔助電機(jī)的重要部件,可以在電廠失去電源的情況下正常工作,為堆芯帶走熱量。

飛輪體鍛件材質(zhì)為25Cr2Ni4MoV,其對(duì)超聲波探傷及力學(xué)性能的要求非常高。該鍛件技術(shù)含量高,產(chǎn)品附加值高,市場(chǎng)潛力大。

符號(hào)學(xué)詩評(píng)經(jīng)過半個(gè)多世紀(jì)的發(fā)展,由前人不斷進(jìn)行補(bǔ)充和完善,如今已經(jīng)作為一種比較成熟的分析方式進(jìn)入了大學(xué)教學(xué)當(dāng)中,在法國和中國的許多高校中都開設(shè)了相關(guān)課程。但是我們?nèi)詰?yīng)看到,這種形式主義的分析評(píng)論仍存在一些局限:純粹形式主義的批評(píng),不去解釋作品產(chǎn)生的社會(huì)背景和歷史原因,也不剖析作者創(chuàng)作的意圖,只能作為一種輔助的方法,而不能取代全面的詩歌評(píng)論;而從讀者的角度來說,他們對(duì)于詩歌的解讀多數(shù)是一種閱讀過程中獲得的感性認(rèn)識(shí),因此對(duì)形式主義的批評(píng)接受、理解程度仍不夠;再者,形式主義的批評(píng)同樣也無法指導(dǎo)詩歌的創(chuàng)作,這是其另一局限性。

技術(shù)要求

化學(xué)成分要求

原材料:原材料精選本廠優(yōu)質(zhì)返回廢鋼和優(yōu)質(zhì)生鐵。要求殘余元素滿足工藝要求,防止Sn、As、Bi、Sb 等元素超標(biāo)。

力學(xué)性能要求

其次是有效營銷。旅游行業(yè)市場(chǎng)影響進(jìn)行流程中,旅游產(chǎn)品、旅游渠道、旅游價(jià)格,此類要素和大數(shù)據(jù)采集、大數(shù)據(jù)分析密切關(guān)聯(lián)。憑借數(shù)據(jù)信息內(nèi)容獲取,通過統(tǒng)計(jì)分析模式分析市場(chǎng)信息,全面了解和熟知商情和競(jìng)爭(zhēng)者一方發(fā)展態(tài)勢(shì),不僅如此,還可以分析消費(fèi)者檔案數(shù)據(jù)等,對(duì)旅游消費(fèi)行為信息和價(jià)值取向信息予以分析。消費(fèi)群體大數(shù)據(jù)庫的建立,可借助統(tǒng)計(jì)與分析等來掌握消費(fèi)行為內(nèi)容和興趣偏好內(nèi)容等,掌握市場(chǎng)中產(chǎn)品口碑,基于此,按照上述內(nèi)容進(jìn)行最終總結(jié),制定優(yōu)質(zhì)營銷方案和營銷策略,做到“投其所好”式的旅游產(chǎn)品建設(shè),循序漸進(jìn)的提升大數(shù)據(jù)應(yīng)用效率,為旅游行業(yè)發(fā)展提供動(dòng)力、為旅客提供便捷旅游過程和優(yōu)質(zhì)旅游體驗(yàn)、為社會(huì)發(fā)展貢獻(xiàn)力量。

鋼包精煉:使用硅鈣粉作為強(qiáng)脫氧劑和碳粉、硅鐵粉等弱脫氧劑搭配擴(kuò)散脫氧,保持還原氣氛,達(dá)到脫氧脫硫、去夾雜的目的。底吹A(chǔ)r 真空除氣時(shí),確??刂朴行д婵斩炔淮笥?7Pa,有效真空時(shí)間不小于20 分鐘,達(dá)到真空除氣的效果。吊包之前進(jìn)行軟攪拌,要求攪拌時(shí)間不小于10 分鐘。

結(jié)合飛輪體鍛造數(shù)值模擬情況,制定飛輪體鍛造工藝。將鋼錠加熱至1240℃分三火次進(jìn)行鍛造。鋼錠經(jīng)過壓鉗口、倒棱、切底端后進(jìn)行鍛造變形。鍛造變形采用兩次鐓粗、一次拔長,綜合鍛造比達(dá)到7.5。鐓粗鍛造比大于2.5,為了防止鋼錠的A 型偏析區(qū)撕裂產(chǎn)生裂紋,采用砧寬為850mm 的平砧進(jìn)行雙面輾壓,每錘的壓下量控制在坯料高度的20%左右。鍛造拔長過程中,采用850mm 寬的上下平砧,采用寬砧強(qiáng)壓法拔長,每一道次的鍛造壓下量為坯料高度的20%。搭接量為200mm,每道次拔長完畢后,將坯料翻轉(zhuǎn)90°,為避免漏壓區(qū)域,錯(cuò)半砧,壓下一道次。

在P1 試樣區(qū),按試樣分布示意圖截取試樣,分別做徑向拉伸、沖擊試驗(yàn);截取431 ~438 試塊做落錘試驗(yàn);截取441 ~446 試塊做斷裂韌性試驗(yàn);截取351 試棒做H 含量分析及成品分析。

超聲檢測(cè)要求

應(yīng)用鍛造數(shù)值模擬軟件Forge 對(duì)飛輪體進(jìn)行鍛造鐓粗模擬分析,得到最佳的鍛造變形工藝參數(shù)。

制造工藝

飛輪體的制造工藝流程為:堿性電爐冶煉→精煉爐精煉→真空處理→大氣澆注→鍛造→預(yù)備熱處理→粗加工→超聲檢測(cè)→性能熱處理→取樣→力學(xué)性能檢驗(yàn)。

冶煉與鑄錠

材料的化學(xué)成分要求見表1。為保證鍛件具有良好的綜合力學(xué)性能,提高鋼水的純凈性,鋼錠采用堿性電爐冶煉+精煉爐精煉+下注的方法制造而成,鋼中的Cr、Ni、Mo 為提高鋼的淬透性的元素,這些元素控制在規(guī)范要求的上限;冶煉過程中控制P ≤0.015%、S ≤0.010%。

電爐粗煉鋼水:采用深度吹氧去P 技術(shù),去除鋼水中的有害元素。鋼水出鋼前,嚴(yán)格控制電爐鋼水中P 的含量,保證P ≤0.007%。

調(diào)質(zhì)完畢,硬度合格后,截取S1 自檢應(yīng)力環(huán)做殘余應(yīng)力分析。殘余應(yīng)力合格后,在P2 軸向試樣區(qū)套取試棒,自檢軸向力學(xué)性能。在S1 切向自檢區(qū),按試樣分布示意圖截取試樣,檢切向力學(xué)性能,同時(shí)做晶粒度分析。套取P2、P3 軸向試棒,做一拉一沖試驗(yàn)。

立足洪湖農(nóng)產(chǎn)品的特點(diǎn)及優(yōu)勢(shì),多方位開發(fā),提升產(chǎn)品附加值。對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行精深加工,增強(qiáng)產(chǎn)品形式的多樣性,增加新鮮感與吸引力;把握現(xiàn)代消費(fèi)心理,結(jié)合洪湖藕帶、蓮藕等水生蔬菜的特性,利用當(dāng)前人們對(duì)口感、養(yǎng)生、營養(yǎng)、美容、健康綠色等多方面的需求,提升產(chǎn)品加工層次,開發(fā)符合多層次消費(fèi)群體需求的產(chǎn)品;在包裝與工藝上,結(jié)合國際市場(chǎng)或目標(biāo)市場(chǎng)偏好,收集信息,對(duì)具體產(chǎn)品進(jìn)行深度挖掘開發(fā);嚴(yán)格按照有機(jī)綠色食品標(biāo)準(zhǔn),提高產(chǎn)品營養(yǎng)價(jià)值。

澆注:采用大氣澆注方法,澆注過程采取保護(hù)澆注措施,嚴(yán)格按照工藝規(guī)定的脫模時(shí)間進(jìn)行脫模。

調(diào)質(zhì)熱處理后,取樣的具體位置及數(shù)量見圖1 和表2,力學(xué)性能要求見表3。

鍛造成形

飛輪體鍛件調(diào)制完畢,并經(jīng)粗加工后對(duì)鍛件進(jìn)行百分百的超聲檢測(cè)。超聲檢測(cè)結(jié)果符合標(biāo)準(zhǔn)JB/T 1269-2014 中5.3 的要求,具體見表3。

鐓粗過程中用頂鐓帽對(duì)鋼錠進(jìn)行了鐓粗。經(jīng)過鍛造數(shù)值模擬后發(fā)現(xiàn),當(dāng)鐓粗變形率達(dá)到80%時(shí),在鍛件的縱向剖面上,鍛造變形的等效應(yīng)變不均勻(圖2)。剖面中間位置小,而兩側(cè)位置的數(shù)值大,最小等效應(yīng)變的數(shù)值為0.9,最大等效應(yīng)變數(shù)值已經(jīng)達(dá)到了2.2。鍛件內(nèi)部的等效應(yīng)力也達(dá)到了40MPa(圖3)。整個(gè)剖面的變形非常不均勻,等效應(yīng)變大的區(qū)域恰好對(duì)應(yīng)的是鋼錠的V 型偏析區(qū),這個(gè)區(qū)域材料的質(zhì)量本來就不好,再加上變形非常大,因此容易出現(xiàn)裂紋,造成超聲波探傷不合格。當(dāng)鐓粗變形率達(dá)到60%時(shí),等效應(yīng)變大的區(qū)域在鍛件的中間區(qū)域,最大等效應(yīng)變?yōu)?.4。而在V 型偏析區(qū),最大等效應(yīng)變?yōu)?.0,等效應(yīng)變較小,不容易出現(xiàn)裂紋。從鐓粗變形率來看,當(dāng)鐓粗變形率達(dá)到60%時(shí),鍛造變形最佳,不容易出現(xiàn)裂紋。

四是加強(qiáng)信息化建設(shè),利用信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和計(jì)算機(jī)數(shù)字模擬分析,對(duì)預(yù)算執(zhí)行實(shí)時(shí)監(jiān)控,以實(shí)現(xiàn)預(yù)算執(zhí)行的規(guī)范化和精細(xì)化。

另外,從鍛造鐓粗損傷來看,當(dāng)鐓粗至80%時(shí),鍛件外表面的損傷值已經(jīng)達(dá)到了0.6(圖4),這就意味著,鍛件表面容易開裂。當(dāng)鐓粗至60%時(shí),鍛件外表面的損傷值已經(jīng)達(dá)到了0.25(圖5)。

在高中習(xí)題變式過程中,教師所選擇的原題都首先應(yīng)以課本中的習(xí)題為主.因?yàn)檫@些習(xí)題是通過專家學(xué)者們?cè)诙啻蔚难芯恳约皽y(cè)試之后所設(shè)計(jì)的.所以在教學(xué)過程中,教師可以直接以課本中的習(xí)題為載體,采用一題多變,多題一解的方式來讓學(xué)生充分地理解基礎(chǔ)知識(shí),同時(shí)擴(kuò)展學(xué)生的思維.

在我院檔案管理工作中應(yīng)用優(yōu)秀計(jì)算機(jī)信息技術(shù),實(shí)現(xiàn)信息全面交互,創(chuàng)建辦公自動(dòng)化大環(huán)境,提高自身工作效率。

預(yù)備熱處理

由于飛輪體材料為25Cr2Ni4MoV 鋼,具有明顯的組織遺傳性,正火后得到非平衡組織,因此鍛后熱處理工藝(鍛后熱處理工藝見圖6)采用一次高溫正火,一次過冷,以便切斷組織遺傳,細(xì)化晶粒。正火溫度采用840 ~860℃,用鼓風(fēng)機(jī)吹鍛件大身,待鍛件表面冷至280 ~320℃時(shí),將轉(zhuǎn)子在280 ~320℃保持8 ~11 小時(shí),保證轉(zhuǎn)子心部也降到貝氏體轉(zhuǎn)變溫度之下,以完成組織轉(zhuǎn)變。隨后以每小時(shí)40℃的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行升溫,溫度在640 ~660℃時(shí)保持15 ~21小時(shí)進(jìn)行擴(kuò)氫處理。

性能熱處理

由于飛輪體力學(xué)性能要求很高,要求軸向沖擊達(dá)到KV

≥41J,軸向取樣深度深,不容易達(dá)到。切向要求落錘試驗(yàn),無塑性轉(zhuǎn)變溫度NDTT 不高于~12.2℃。切向要求做斷裂韌性試驗(yàn),要求應(yīng)力強(qiáng)度K

不低于165MPam

。因此熱處理時(shí),采取直接水冷的方式,使鍛件淬火得到下貝氏體組織,以滿足鍛件性能要求。具體熱處理工藝如圖7 所示。

將飛輪體加熱至860℃完全奧氏體化后,保溫3h后,先空冷1.5 分鐘后,再水冷16 ~19 分鐘,使鍛件得到下貝氏體組織。淬火完成后,在590 ~610℃回火,使鍛件得到索氏體組織。

結(jié)果分析

超聲檢測(cè)

調(diào)質(zhì)熱處理完畢并對(duì)飛輪體鍛件進(jìn)行機(jī)加工后,按照ASTM A388 方法對(duì)鍛件表面進(jìn)行百分百的超聲檢測(cè),未發(fā)現(xiàn)當(dāng)量直徑大于

4mm 的單個(gè)缺陷以及連續(xù)密集缺陷,結(jié)果符合JB/T 1269-2014 標(biāo)準(zhǔn)。

力學(xué)性能結(jié)果

按照性能熱處理工藝,飛輪體各項(xiàng)力學(xué)性能指標(biāo)達(dá)到了技術(shù)要求,取得了滿意的效果,具體詳見表4。

結(jié)論

⑴用單真空鋼錠制定的材料為25Cr2Ni4MoV 的飛輪體鍛件化學(xué)成分、力學(xué)性能均能滿足技術(shù)要求。

⑵材料為25Cr2Ni4MoV 的飛輪體鍛件的軸向、徑向、切向強(qiáng)度偏差較小,說明材料的各向異性相差小,進(jìn)一步驗(yàn)證了鑄錠、鍛造、熱處理等工藝的合理性和可行性。

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