专利名称：一种阀门零件的制造方法
技术领域：
本发明涉及一种阀门的结构设计，尤其是涉及一种阀门零件的制造方法。
技术背景
阀碟阀杆材料(NiCr20TiAl)是汽轮发电机组调节进气量的重要零部件，保证了 机组的安全运行。随着汽轮机制造业的不断进步，目前世界上汽轮机发电行业已采用超 超临界机组，降低了大量的能源损耗并且提高了汽轮机的发电效率。随着超超临界机组 的出现，汽轮机进气温度和压力大幅度提高，制造阀碟阀杆的材料从原来的马氏体不锈 钢改成了镍基高温合金使用温度> 650°C )，保证了汽轮机正常的工作要求和安全要求。 由于制造镍基高温合金阀碟阀杆技术要求高、工艺复杂、材料性能特殊，包括1.高温 抗变形强度是普通合金钢的6-8倍，2.锻造温度范围小(120°C-20(TC)，3.力学性能、金 相组织、探伤要求高，4.制作废品率高，长期以来制造技术一直被国外公司垄断，只能 依靠国外进口，严重影响了我国汽轮机行业的发展和走国产化的进程。发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种操作合理、避 免锻件中间出现裂纹的阀门零件的制造方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现
一种阀门零件的制造方法，其特征在于，该方法包括以下步骤
(1)取直径为480mm的电渣重熔锭坯料进行锻造，开坯至直径为300mm，经打 磨精整，做探伤之后下料；
( 锻造处理将上述坯料加热至1140-1160°C，再保温90η ι，然后对坯料进 行镦粗、拔长、镦粗、拔长、倒角、分料、拔长及滚圆成形处理；
(3)对得到的坯料进行加工及探伤检查；
(4)热处理工艺该工艺包括固溶处理、稳定化处理及时效硬化处理三个步 骤
固溶处理将样品加热至1050-1080°c，保温8h，然后空冷至20_25°C ；
稳定化处理将上述样品加热至840-860°C，保温24h，然后空冷至20_25°C ；
时效硬化处理将上述样品加热至690-710°C，保温16h，最后空冷至20_25°C即可。
2.根据权利要求1所述的一种阀门零件的制造方法，其特征在于，所述的步骤 (1)中开坯时的锻造比>2.5。
所述的步骤O)中进行镦粗、拔长时，总锻比> 5。
所述的步骤O)中按形状对样品分级锻造，最后一次预留变形量>20%，局部 加热已成品部分用高温棉包扎进炉或局部加热，加热温度降至1050-1080°C，保温时间每 Imm 截面 <0.25min。
所述的步骤(3)中探伤为超声波探伤，按照EN 10228-4标准表2中3b_:3C类进 行100%检验。
与现有技术相比，本发明具有以下优点
(1)改变通用一次锻造的操作工序而采用二次锻造，保证了坯料的合格性，降低 常规一次锻造带来的风险性；
(2)由于镍基高温合金抗变形能力强，塑性、导热性差，对温度要求敏感，在锻 造加工中往往失败在加热温度和保温时间不合理，现采用二级保温时段和最佳的加热温 度及合理的保温时间，减少了坯料的里外温差，解决了由加热不合理而造成的报废；
C3)锻造方法改变。现采用坯料初锻用V形砧轻击表面，使坯料内部晶格变动 即回炉加热还原，第二火开锻可采用二轻一重的锻造方法，避免了锻件中心裂纹以及开 裂的现象，提高了成材率；
(4)由于镍基高温合金材料内部属奥氏体组织，机械性能、晶粒度的保证取决于 锻造变形量和末火次变形量及加热温度和时间，目前大多制造单位此类产品到最后做机 械性能、晶粒度测试，不合格或同一件产品部分合格部分不合格而造成报废。对此情况 我采取适当降低末火温度和保温时间、局部加热和局部用高温棉包扎后进炉加热方法来 防止已锻好部分的晶粒长大、3.保证末火次预留>20%的变形量，得到的锻件产品合格 率达98%以上。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例1
(1)取直径为480mm的电渣重熔锭坯料进行锻造，开坯至直径为300mm，开坯 时的锻造比3.5，然后经打磨精整，做探伤之后下料，准备进行第二阶段锻打；
( 将上述坯料加热至1150°C，保温90min，然后对坯料进行镦粗、拔长、镦 粗、拔长、倒角、分料、拔长及滚圆成形处理，总锻比>5，并且按形状分级锻造，最后 一次预留变形量>20%，局部加热已成品部分用高温棉包扎进炉或局部加热，加热温度 降至1060°C，保温时间每Imm截面《0.25min ；
C3)对得到的坯料进行加工，并做超声波探伤检查，按照EN102^_4标准表2中 3b-3c类进行100%检验；
(4)热处理工艺该工艺包括固溶处理、稳定化处理及时效硬化处理三个步 骤
固溶处理将样品加热至1060°C，保温8h，然后空冷至室温20°C;
稳定化处理将上述样品加热至850°C，保温24h，然后空冷至室温25°C ；
时效硬化处理将上述样品加热至700°C，保温16h，最后空冷至室温20°C即得 到成品，将得到的成品切割进行硬度和机械性能测试，得到合格的产品。
得到的产品化学成分配比如表1所示，力学性能如表2所示
表1各组分的质量分数
权利要求
1.一种阀门零件的制造方法，其特征在于，该方法包括以下步骤(1)取直径为480mm的电渣重熔锭坯料进行锻造，开坯至直径为300mm，经打磨精 整，做探伤之后下料；(2)锻造处理将上述坯料加热至1140-1160°C，再保温90min，然后对坯料进行镦 粗、拔长、镦粗、拔长、倒角、分料、拔长及滚圆成形处理；(3)对得到的坯料进行加工及探伤检查；(4)热处理工艺该工艺包括固溶处理、稳定化处理及时效硬化处理三个步骤 固溶处理将样品加热至1050-1080°C，保温8h，然后空冷至20-25°C ； 稳定化处理将上述样品加热至840-860°C，保温24h，然后空冷至20-25°C ； 时效硬化处理将上述样品加热至690-710°C，保温16h，最后空冷至20-25°C即可。
2.根据权利要求1所述的一种阀门零件的制造方法，其特征在于，所述的步骤(1)中 开坯时的锻造比3.5。
3.根据权利要求1所述的一种阀门零件的制造方法，其特征在于，所述的步骤(2)中 进行镦粗、拔长时，总锻比> 5。
4.根据权利要求1所述的一种阀门零件的制造方法，其特征在于，所述的步骤(2)中 按形状对样品分级锻造，最后一次预留变形量>20%，局部加热已成品部分用高温棉包 扎进炉或局部加热，加热温度降至1050-1080°C，保温时间每Imm截面《0.25min。
5.根据权利要求1所述的一种阀门零件的制造方法，其特征在于，所述的步骤(3)中 探伤为超声波探伤，按照EN 10228-4标准表2中3b_3c类进行100%检验。
全文摘要
本发明涉及一种阀门零件的制造方法，该方法包括以下步骤取电渣重熔锭坯料进行锻造，开坯后打磨精整，做探伤之后下料；将上述坯料加热至1140-1160℃，再保温90min，然后对坯料进行镦粗、拔长、镦粗、拔长、倒角、分料、拔长及滚圆成形处理；对得到的坯料进行探伤检查；最后对样品进行固溶处理、空冷稳定化处理及时效硬化处理即可。与现有技术相比，本发明保证了坯料的合格性，降低常规一次锻造带来的风险性，减少了坯料的里外温差，解决了由加热不合理而造成的报废，避免了锻件中心裂纹以及开裂的现象，提高了成材率，得到的锻件产品合格率达98％以上。
文档编号B21J1/06GK102019534SQ20091019607
公开日2011年4月20日 申请日期2009年9月22日 优先权日2009年9月22日
发明者李军, 李根宝 申请人:上海腾辉锻造有限公司