[发明专利]一种大型饼形锻件等强度制造的方法

说明书

本发明是提供一种大型饼形锻件等强度制造的方法，以降低锻件心部与表面强度差异，有助于满足对锻件等强度制造的要求，涉及锻造技术领域。一种大型饼形锻件等强度制造的方法，用于材料为NiCrMoV钢，外形尺寸的饼形锻件，包括以下步骤：得到下料圆柱；将下料圆棒墩粗展压成形获得饼形中间坯；将中间坯加热至1150‑1200℃内并充分保温；对中间坯进行一火次锻造成型，控制终锻温度≥850℃，其中，锻造时先制得两端端面中心分别设有圆柱形凸台的初坯，再对初坯进行施压，使初坯的两端面变平，并直至尺寸满足要求为止，从而制得两端面为平面的饼形锻件；对锻件与初坯的凸台的位置对应的中心区域以≥180℃/h但＜360℃/h的冷却速率冷却至500‑600℃；对锻件进行热处理。

技术领域

本发明涉及锻造技术领域，具体涉及一种大型饼形锻件等强度制造的方法。

背景技术

核电机组的蒸汽温度参数较火力发电机组蒸汽温度参数低，为保证机组效率，一般通过增大末级叶片的排气面积(长度)来解决。为降低末级叶片在高速旋转过程中承受应力，一般采用半转速(1500r/min)汽轮机设计。此外，由于通过增加末级叶片长度来增大排气面积，为保证转子的刚度，转子锻件的直径较全转速(3000r/min))转子锻件直径大幅增大，从而大幅增加整根转子锻件的重量和钢锭质量，因此为降低制造难度和风险，目前核电汽轮机高压转子和低压转子锻件的主要采用焊接结构，焊接转子由两个轴头锻件和数个大型饼形锻件组焊而成。由于焊接转子锻件直径大、旋转过程中承受较大的离心力，因此对锻件表面和心部的力学性能均匀性要求较高。

大型饼形锻件的直径达到3000mm以上，有效厚度超过1000mm，材料一般为NiCrMoV钢，为消除组织遗传和保证锻件强韧性，一般采用正回火预备热处理和调质性能热处理，但由于锻件尺寸大，在热处理过程中，由于冷却均匀性和锻件传热速率的影响，大型锻件表面和心部的冷却速率不相同，心部区域的晶粒度等级会远小于周围区域晶粒度等级，加之材料的组织遗传特性，传统的工艺方法往往导致严重的混晶等组织不均匀，难以实现锻件心部和表面的力学性能的等强度制造。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种大型饼形锻件等强度制造的方法，以降低锻件心部与表面强度差异，有助于满足对锻件等强度制造的要求。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种大型饼形锻件等强度制造的方法，用于材料为NiCrMoV钢，的饼形锻件，包括以下步骤：

步骤一、将钢锭多火次镦粗、拔长后下料，得到下料圆柱，其中，每火次加热至1200-1260℃并充分保温使其组织温度一致；

步骤二、将下料圆柱加热至1200-1260℃充分保温使其组织温度一致后镦粗展压成形，获得两端为平面的饼形中间坯；

步骤三、将中间坯加热至1150-1200℃内并充分保温，使其组织温度一致；

步骤四、待中间坯保温结束后，对中间坯进行一火次锻造成型，控制终锻温度≥850℃，其中，锻造时先制得两端端面中心分别设有圆柱形凸台的初坯，再对初坯进行施压，使初坯的两端面变平，并直至尺寸满足要求为止，从而制得两端面为平面的饼形锻件；

步骤五：对锻件与初坯的凸台的位置对应的中心区域以≥180℃/h但＜360℃/h的冷却速率冷却至500-600℃；

步骤六：对锻件进行热处理。

进一步地，所述凸台的直径φ＝(1.0～1.2)H，高度h≥10％H，其中H为初坯的高度。

进一步地，所述热处理包括以下步骤：

均温：将锻件放入600-700℃温度范围内均温；