大型整锻水轮机主轴制造方法
【专利摘要】本发明公开一种大型整锻水轮机主轴制造方法，即采用掉头正拔锻造法，解决法兰倾斜问题。采取工艺技术方案：⑴有中心孔锻件生产过程：镦粗—冲孔—芯棒拔长，拔一侧后掉头拔另—侧—精整出成品；⑵无中心孔锻件生产过程：压钳口—镦粗—拔长，拔一侧后掉头拔另—侧—精整出成品。⑶工艺要点：①切尽水冒口；②利用球面镦粗板镦粗；③冲孔要前后、左右对中，防止偏心；④芯棒拔长过程的不得偏温锻造；⑤拔长过程中要控制好内孔直径尺寸；⑥芯棒拔长后两头正拔压刻拔长；⑦拔长过程中防止芯棒抱死。本发明有益效果：锻造工艺合理;主轴各部尺寸和探伤指标全部合格，尺寸一次合格率为95%以上，锻件成材率69%，降低了钢锭消耗，具有显著经济效益。
【专利说明】
大型整锻水轮机主轴制造方法
技术领域
[0001]本发明属于金属材料锻造工艺领域，具体涉及一种大型整锻水轮机主轴制造方法，即掉头正拔锻造法。
【背景技术】
[0002]近年来，随着大压机的出现，为水轮机主轴整体锻造提供了设备保障，一般通用工艺为:芯棒穿入后一个方向拔长各台阶出成品，但此类锻件(两头法兰的长筒类锻件)按照此工艺远离冒口一侧的法兰倾斜度较大，容易造成尺寸无法满足图纸要求。目前，国内外此类锻件在标准规定的余量情况下，尺寸一次合格率仅为70%?80%。
【发明内容】
[0003]本发明公开一种大型整锻水轮机主轴制造方法，即采用掉头正拔锻造法，解决法兰倾斜问题，提高尺寸一次合格率。
[0004]采取技术方案:
I，有中心孔锻件生产过程:镦粗一冲孔一芯棒拔长，拔一侧后掉头拔另一侧一精整出成品。
[0005]2，无中心孔锻件生产过程:压钳口一镦粗一拔长，拔一侧后掉头拔另一侧一精整出成品。
[0006]3，工艺要点
①切尽水冒口，避免水冒口压入锭身；
②利用球面镦粗板镦粗，可以有效减小凹心；
③冲孔要前后、左右对中，防止偏心；
④芯棒拔长过程的不得偏温锻造；
⑤拔长过程中要控制好内孔直径尺寸；
⑥芯棒拔长后两头正拔压刻拔长；
⑦拔长过程中防止芯棒抱死。
[0007]本发明的创新点:
此类主轴在拔长过程中将坯料掉一次头，保证两侧法兰都是正拔出成品，确保各部尺寸控制在合格范围之内。
[0008]本发明有益效果:
主轴各部尺寸和探伤指标全部合格，尺寸一次合格率为95%以上全部合格，锻造工艺是合理的;锻件成材率69%，降低了钢锭消耗，具有显著经济效益。
[0009]说明书附图
图1为水轮机主轴毛坯尺寸图，括号尺寸内为粗加工图；
图2为坯料镦粗示意图；
图3为还料冲孔不意图； 图4为坯料I台阶芯棒拔长示意图；
图5为坯料VI台阶端由芯棒拔长示意图；
图6为水轮机工子型主轴毛坯尺寸图，括号尺寸内为粗加工图；
图7为坯料整体拔长示意图；
图8为夹水口端m台阶拔长示意图；
图9为夹冒口端I台阶外侧拔长示意图。
[0010]图标说明:锤头1、锤头2、锤头3、锤头4。
【具体实施方式】
[0011]实施例1
材质:20SiMn ；炉号:16104051378 ；
锭型:10t ；锻造比:法兰3.6 ；
图号:ZD203653 ；执行标准:JB/T1270-2014 ；
生产日期:2016年3月9日。
[0012]1、有中心孔锻件生产过程，如图1所示，毛坯尺寸满足粗加工图纸要求，括号外为毛坯尺寸，括号内为粗加工尺寸(单位为毫米)。
[0013]2，主要生产变形过程坯料镦粗(见图2);
坯料冲孔(见图3);
坯料I台阶一侧由芯棒拔长(见图4)，之后将坯料掉一次头，坯料VI台阶一侧由芯棒拔长(见图5)。
[0014]3，检验结果
各部尺寸和探伤指标全部合格，毛坯尺寸满足粗加工图纸要求，具体尺寸如下:
毛坯直径尺寸:坯料I台阶:Φ 1950、坯料Π台阶:Φ 1235、坯料ΙΠ台阶:Φ 1360、坯料IV台阶:Φ 1585、坯料V台阶:Φ 1250、坯料VI台阶:Φ 1960、坯料内孔:Φ 700 ；
毛坯长度:坯料I台阶:550、坯料Π台阶:1450、坯料ΙΠ台阶:1160、坯料IV台阶:840、坯料V台阶:1590、坯料VI台阶:560、总长度:6150。
[0015]实施例2
材质:20SiMn;炉号:16104051216-1 ；
锭型:60丨;锻造比:法兰3.7;
图号:ZD305122;执行标准:JB/T1270-2014;
生产日期:2016年I月26日。
[0016]1、无中心孔锻件生产过程，如图6所示，水轮机主轴尺寸参数(单位为毫米)。
[0017]2，具体生产过程
⑴压钳口，倒棱:利用操作机夹持锭尾，送料至80MN快锻机压钳口，钳口尺寸为Φ 900*1000，倒棱压下量50mm;
⑵坯料镦粗Φ2450*1500(见图2)，镦粗前温度必须保透，镦粗使用球面镦粗板镦粗，可以有效减小拔长过程中出现的凹心；
(3)夹冒口端(I台阶外侧)将坯料整体拔长至Φ 2300(见图7);掉头夹水口端(ΙΠ台阶)，正拔1、Π台阶拔长至Φ 1540，同时锤头I和锤头2锻打Π台阶(见图8);掉头夹冒口端(I台阶外侧)，正拔Π台阶拔长至Φ 910，同时锤头3和锤头4锻打Π台阶(见图9);采用掉头正拔拔长两法兰，有效避免法兰垂直度不合格问题。
[0018]3，检验结果
各部尺寸和探伤指标全部合格，毛坯尺寸满足粗加工图纸要求，具体尺寸如下:
毛坯直径尺寸:坯料I台阶:Φ 1510、坯料Π台阶:Φ 920、坯料m台阶:Φ 2280 ；
毛坯长度:坯料I台阶:415、坯料Π台阶:1950、坯料ΙΠ台阶:920、总长度:3285。
【主权项】
1.一种大型整锻水轮机主轴制造方法，其特征在于，所述制造方法对于有中心孔锻件生产过程和无中心孔锻件生产过程，都采用掉头正拔锻造法。2.根据权利要求1所述大型整锻水轮机主轴制造方法，其特征在于，所述有中心孔锻件生产过程:镦粗一冲孔一芯棒拔长，拔一侧后掉头拔另一侧一精整出成品。3.根据权利要求1所述大型整锻水轮机主轴制造方法，其特征在于，所述无中心孔锻件生产过程:压钳口 一镦粗一拔长，拔一侧后掉头拔另一侧一精整出成品。4.根据权利要求1或2或3所述大型整锻水轮机主轴制造方法，其特征在于，所述生产过程的工艺要点为: ①切尽水冒口，避免水冒口压入锭身； ②利用球面镦粗板镦粗，可以有效减小凹心； ③冲孔要前后、左右对中，防止偏心； ④芯棒拔长过程的不得偏温锻造； ⑤拔长过程中要控制好内孔直径尺寸； ⑥芯棒拔长后两头正拔压刻拔长； ⑦拔长过程中防止芯棒抱死。
【文档编号】B21K1/06GK106040952SQ201610396321
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年8月1日
【发明人】逯伟, 姜杰, 陈长西, 于英, 刘波, 纪德东, 张辉, 田孝飞, 林涛, 何驰, 郝锡秀, 刘仁堂, 王喜春, 王宝军, 王洋, 丁玉亮
【申请人】东北特钢集团大连特殊钢有限责任公司