护环锻件的质量控制实例及相关措施

300MW护环锻件的质量控制（见表7-5-8）。

（一）技术条件与检验要求

1.化学成分

1）锻件用钢的化学成分（质量分数）要求为C 0.40%～0.60%，Mn 17.00%～19.00%，Si 0.30%～0.80%，Cr 3.00%～5.00%，N 0.08%～0.12%，S≤0.025%，P≤0.080%。

2）供货方应对每炉钢液在浇注时取样分析，并测定规定的元素的含量。

3）订货方可在锻件延长段1/2壁厚处的任意一点取样复核分析。

4）化学成分分析方法，按GB/T 223—1988进行。

2.力学性能

1）锻件力学性能应达到：σ_0.2=948～1205.9MPa，A_e=18%～31%，A=42%～55%。符合JB/T 1268—2002标准。

2）拉力试验按机械工业有关规定进行。

3）试样应在变形强化后的锻件上切取，取样部位应在锻件延长段1/2壁厚处并要求在试环的相对位置上取两个抗拉试样。

4）当订货方要求时，可按机械工业有关规定在护环锻件的两端各做四个布氏硬度实验，位置相间90°。

5）如果由于试样中缺陷（不是由于断裂和裂纹引起）的扩展，其力学性能试验结果不能满足规定要求时，则允许取该相邻的两个试样进行复试，复试结果如再有一个试样的性能不合格时，锻件不得使用，而应当重新处理。重新处理的锻件，应按新的锻件进行检验。

6）如果订货方要求冲击值，则供货方在锻件延长段1/2壁厚及沿切向相对位置处取两个冲击试样作夏氏V形缺口A形冲击试验。试样缺口应与护环纵轴平行并朝护环内径方向。

表7-5-8 300MW护环热镦工艺过程

（续）

3.残余应力检验

1）用切环法检测残余应力，其值不得超过规定屈服强度的20%。

2）切环法系在锻件取样端，切取25mm×25mm的应力环，测量该环切割前后的平均变形量以计算残余应力。残余应力计算公式如下：

式中 δ′——直径增量的代数值；

D——切割前环的直径；

E——材料的弹性模量。

4.晶粒度

1）锻件晶粒度为机械工业有关规定的1级或更细者为合格锻件。

2）晶粒度的试样应取自锻件延长段的任意处，也可取自机械性能试环。检查面为径向—纵向的方向面。检查方法按机械工业有关规定执行。

5.无损检验

1）锻件表面不应有裂纹、折叠和其他影响使用性能的缺陷。表面的局部缺陷可以铲除，但铲除深度不得超过精加工余量的75%。

2）锻件表面应进行着色渗透检验，不应有裂纹或类似裂纹的缺陷。

3）锻件超声波探伤按机械工业有关规定进行。根据斜探头探得的缺陷波高度和数量将锻件分为五级，见表7-5-9。

表7-5-9 斜探头探伤质量分级

表中第五级应用直探头进行扫查，若因缺陷造成底波消失时，应为不合格锻件。(www.xing528.com)

直探头探伤时，不允许有大于ϕ3mm当量缺陷存在，但允许ϕ2～ϕ3mm当量缺陷在任意宽度全圆周内有四个。

6.磁导率

在200Oe（1Oe=79.577A/m）磁力作用下，锻件磁场强度不得超过1.1。试验方法按机械工业有关规定进行。

（二）工艺过程的质量控制

1）发电机护环生产中的主要质量问题

①钢质不纯净。

②热锻及变形强化时开裂。

③晶粒粗大不均匀。

④残余应力超标。

⑤形状尺寸不合格。

2）冶炼时应控制C、Mn等元素和S、P等微量有害元素在规定含量之内。要求电炉冶炼，也可以采用电渣重熔。

3）浇注时应严格控制注温、注速，要求用下注法保护浇注。

4）加热锻造过程按表7-5-8所示进行。

5）固溶处理要求在850℃停留，1050℃保温后立即入水均匀冷却。

6）形变强化在室温下进行，用楔块模具冷扩孔，也可用液压胀形强化，外径变形量31.32%。

7）去应力处理在锻件楔扩强化后进行。以不超过40℃/h的速度加热到320～350℃，保温8～12h，然后缓冷至100℃以下出炉。

8）锻坯粗加工在变形强化前及发运前进行，以满足工艺尺寸、要求的形状及粗糙度。

（三）检查和验收

1）订货方有权检查供货方原材料质量，试样的留取与制备，监督试验执行情况。

2）锻件出厂合格证内容项目：

①订货合同号。

②熔炼炉号。

③订货锻件图号。

④锻件级别。

⑤钢液化学成分分析结果。

⑥力学性能试验结果。

⑦超声波探伤结果（包括缺陷分布图）。

⑧固溶处理和去应力处理的温度、升温速度及保温时间。

⑨强化方法。

⑩补充要求的试验结果。

3）如产品复核后要退货，订货方应在收到锻件60天内通知供货方。

（四）打印和包装

1）供货方应在每个锻件端面上标明供货方厂名，订货合同号，熔炼炉号，锻件卡号。

2）锻件表面应涂防锈剂并包装发运。