高頻淬火工裝及工藝研究

時間:2022-01-30 09:09:32

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高頻淬火工裝及工藝研究

摘要:研究了高頻感應(yīng)淬火工裝的設(shè)計、淬火工藝。通過采用635mm葉片進(jìn)行高頻淬火試驗(yàn),并解剖分析其硬度和金相組織,得出最佳的高頻淬火工裝及工藝。

關(guān)鍵詞:635mm動葉片;高頻感應(yīng)淬火工裝;淬火工藝

某種汽輪機(jī)低壓缸第5級動葉片葉片總長715.75mm,有效長度635mm。葉片材料選用1Cr12Ni3Mo2VN,葉根形式為縱樹型。圖紙要求對該葉片進(jìn)汽邊采用高頻感應(yīng)淬火加回火的方式進(jìn)行防水蝕處理,淬火后要求硬度滿足40~55HRC。淬火區(qū)域長度200~205mm,寬度22~25mm。該試驗(yàn)主要研究635mm葉片高頻淬火工裝設(shè)計和淬火工藝。通過采用635mm葉片進(jìn)行高頻淬火試驗(yàn),并解剖分析其硬度和金相,高頻淬火后硬度40~55HRC,得出最佳的高頻淬火工裝及工藝。

1高頻感應(yīng)淬火工裝設(shè)計

635mm動葉片葉根形式為縱樹型。淬火工裝設(shè)計應(yīng)遵循以下規(guī)則:(1)工裝應(yīng)具有較高的剛性和強(qiáng)度;(2)工裝應(yīng)具有使用方便性,裝卡操作應(yīng)簡單、可靠;(3)動葉片高頻淬火時葉片已精加工,淬火過程中需要保護(hù)葉片。工裝在長度方向的定位采用左右定位塊定位,設(shè)計中考慮到正反向動葉的通用性,淬反向葉片時左右定位塊互換[1]。為了方便葉片裝卸,定位塊與底板采用螺栓連接,動葉裝卡時取下定位塊。另外,為了保證淬火質(zhì)量,葉根中心與旋轉(zhuǎn)中心一致,且與淬火機(jī)床采用螺栓連接方式。

2635mm動葉片高頻感應(yīng)淬火試驗(yàn)

2.1淬火試驗(yàn)參數(shù)635mm動葉片高頻感應(yīng)淬火設(shè)備采用淬火機(jī)床,回火采用回火專用罩式爐。淬火機(jī)床設(shè)定走速為40mm/min,淬火溫度1040±20℃,冷卻時采用壓縮空氣噴吹進(jìn)行冷卻。回火溫度240~260℃,回火保溫4~5h,爐冷。2.2淬火前調(diào)試淬火工裝葉片淬火前根據(jù)正、反葉片葉根形狀的不同調(diào)整夾具的位置。為驗(yàn)證程序參數(shù)和感應(yīng)器的合理性,采用試驗(yàn)葉片進(jìn)行冷態(tài)調(diào)試和熱態(tài)調(diào)試,確定采用單邊等長窄口寬腹感應(yīng)器。淬火前采用光電檢測加接觸檢測方式確定葉片X、Y平面變形情況,自動調(diào)整參數(shù),保證感應(yīng)器與葉片間距控制在1.5~2mm左右。

3635mm動葉片淬火后解剖分析

對葉片分不同截面進(jìn)行取樣。取樣后檢測其硬度分布及金相組織,具體結(jié)果如圖2和表1所示。由表1可以看出,淬火溫度選用1040±20℃,淬火后空冷;回火溫度為240~260℃,保溫4~5h。高頻淬火后葉片進(jìn)汽邊硬度約43~45HRC,滿足要求。

4結(jié)論

(1)通過試驗(yàn)及產(chǎn)品試證,高頻淬火工裝滿足635mm葉片正、反向高頻淬火要求。(2)通過采用自動淬火機(jī)床分別對635mm葉片進(jìn)行淬火試驗(yàn)并解剖分析,得出635mm葉片高頻淬火工藝參數(shù),即淬火溫度為1020~1080℃,淬火后空冷;回火溫度為200~300℃,保溫5~8h。滿足要求。(3)通過對實(shí)際生產(chǎn)中的葉片進(jìn)行了硬度抽查統(tǒng)計,所有硬度值均滿足要求。

參考文獻(xiàn)

[1]丁建生,何貴,劉春蘭,等.1080MW核電汽輪機(jī)1448mm葉片高頻淬火工裝設(shè)計.熱加工工藝,2012,41(24):211-13.

作者:武彥榮 黃有為 向 沖 梁 剛 洪陽東 單位:東方汽輪機(jī)有限公司