大型锻件第1部分 绪论Word文档格式.docx
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电力设备的转子、护环;
核电容器;
水轮机大轴;
航天火箭燃烧室筒体;
水压机立柱;
化工容器的筒体、封头;
船用曲轴。
●尺寸大、重量大
制造难度大,常规的方法难以实施。
核电封头直径近6m,厚度近400mm,现有设备成形力不足,需特殊工艺;
更宽大的厚板、封头需体外锻造工艺;
钢锭、大轴断面内组织性能难以均匀一致,需特殊方法。
●性能要求高
因重要而需高性能,以提高服役装备的可靠性。
护环要求均匀一致的组织和高强度;
转子要求综合的高强度和高韧性,对孔洞、夹杂的尺寸及分布要求极其严格;
火箭燃烧室筒体强度高达1500MPa。
●制造工艺复杂
工艺链长,各环节技术水平均要求高,掌握困难。
造价昂贵,一旦作废,损失很大。
●原料为钢锭
炼钢、铸锭缺陷多,后续工艺多围绕消除或减小钢锭缺陷制定,成为大锻件研究和制造的重点及特色。
3.工艺流程
炼钢----铸锭----锻造----第一热处理---粗加工----探伤检查---第二热处理---组织性能检查---精加工---合格检查。
4.典型大锻件
支撑辊
高速钢工作辊
高中压联合转子
低压转子
水轮机大轴
核电接管段
核电整体顶盖
船用70曲轴曲拐
舵轴
发电机主轴
核电蒸发器管板
煤液化容器筒节
模块
5.世界大锻件生产及工艺装备的现状
6.我国大锻件生产和工艺装备的现状及存在的问题
●我国大锻件生产和工艺装备的现状
表5~表7列出了我国大锻件生产和工艺装备的现状。
●与发达国家的差距
(1)钢水精炼和真空处理等新的冶金技术利用率低。
我国钢水除气率近40%~60%,国外已近100%。
(2)钢水纯净度低;
以转子为例,国外S〈0.003%,P〈0.005%,H〈1.0ppm;
我国S〈0.006%,P〈0.006%,H〈1.4~1.8ppm。
(3)铸锭技术水平低,锻件尺寸肥头大耳,因此,钢锭利用率低,仅50%~55%,国外已达60%。
(4)性能差距大。
转子
的偏差国外〈4.2MPa,我国4~6MPa;
冷轧辊表层硬化深度,国外20mm,我国13~17mm。
(5)锻件等级差距大。
表1-1和表-5。
电力锻件的等级指标大体相差1倍以上。
(6)锻造技术基本上是跟着国外走,当然有差距,具有自主知识产权的技术极少(KD锻造法,护环外补液胀形)。
(7)电弧炉冶炼时间及电耗指标差距很大。
国外为1h,450~550kw.h/t,我国为2~3h,700~850kw.h/t。
(8)锻造水压机数量不少,但自动化水平差距很大;
辅机配备差,无大型操作机,生产率大大低于韩国等国家。
(9)锻造液压机均未装备尺寸测量和控制装置,在线控制水平低,火次多。
(10)加热炉热效率低,国外20%,我国12%。
炉内温度均匀性差。
(11)成品率低。
国外已接近100%,我国只有80%。
7.主要研究方向---大型锻件的锻造技术及质量控制
●大锻件新材料;
●钢水洁净技术;
●组织致密、缺陷分布合理、利用率高的锭型;
●缺陷闭合条件及新砧型;
●缺陷焊合条件及相关工艺;
●锻造工艺参数与锻件组织的关系;
●锻造工艺参数与锻件力学性能的关系;
●包含热、力、热力学参数及组织和缺陷预测的数值模拟技术;
●典型大锻件短流程工艺研究;
●复杂大锻件的成形工艺;
●大锻件制造中的节能减排技术;
●大锻件的热处理技术。
8.课程内容
●塑性加工的经典理论和现代方法
●现代炼钢技术
●锻造用钢锭及铸锭技术
●大锻件的锻造热规范
●主要锻造工序及相关问题
●大锻件的特殊锻造方法
●典型大锻件产品的锻造工艺
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