Moottorin suojarenkaan takojen valmistusprosessi

Moottorin suojarenkaan takojen valmistusprosessi

Tutkittu kuumataontamenetelmä, kiinteän liuoksen käsittelyprosessi, ja kylmämuodostuksen hydraulinen pullistuminen vahvistaminen prosessi 1Mn18Cr18N moottorin pidätinrengas, määritetty teknisen prosessin parametrit, ja lopulta tuotti vaaditun pito rengastakaraudat.

20 MW:n erittäin lujan sähkömoottorin suojarengas, jolla on erittäin suuri nopeus, on kansallisen avainlaitteiden lokalisointihankkeen - Länsi-Itä-kaasun - paineenkorotuspumpun käyttömoottorin keskeinen komponentti. Putkihanke. Avain tämän sähkömoottorin lokalisointiprosessin ratkaisemiseen on se, voidaanko sitä valmistaa massatuotantona kotimaassa. Tämän eritelmän suojarenkaan korkeiden teknisten vaatimusten ja valmistusvaikeuksien vuoksi asennukseen käytetään tuontitakeita, mikä johtaa korkeisiin hintoihin ja koko koneen raskaaseen kustannusrasitteeseen, mikä on rajoittanut tämän eritelmän sähkömoottorin lokalisointiprosessia. Tuonnin korvaamiseksi ja teknisten esteiden poistamiseksi yhtiömme on kehittänyt tämän tuotteen ja onnistunut muodostamalla eränvalmistuskyvyn.

Koska roottori pyörii suurella nopeudella (5200 kierrosta minuutissa), pidätinrenkaan on kestettävä suuri keskipakovoima roottorin päässä ja estettävä roottorikelan pään vaurioituminen. Pidätysrenkaalta vaaditaan hyviä mekaanisia ominaisuuksia (R_p0.2>1070MPa). Käyttämällä 1Mn18Cr18N:ää materiaalina suojarenkaan valmistuksessa voidaan paitsi välttää suojamoottorin renkaan kuumeneminen käytön aikana sähkömagneettisen induktion vuoksi, myös parantaa tehokkaasti moottorin työtehoa ja turvallisuutta käytön aikana. Tavallinen lämpökäsittely menetelmillä ei voida parantaa sellaisten austeniittisten materiaalien mekaanisia ominaisuuksia, joissa ei tapahdu faasimuutosta huoneenlämmössä. Ainoastaan hydraulisella kylmämuokkauksen lujittamisella voidaan parantaa tämän materiaalin mekaanisia ominaisuuksia.

1. 20MW1Mn18Cr18N-moottorin suojarenkaan tekniset tiedot

Valmista suojarengasta toimitettaessa on täytettävä asiakkaan vaatimukset sen suorituskykyindikaattoreiden ja sisäisen laadun osalta. Asiakas edellyttää, että suojarenkaan takomisen lopputuotteen kemiallinen koostumus on taulukon 1 mukainen, mekaaniset ominaisuudet ovat taulukon 2 mukaiset ja että magneettinen permeabiliteetti ei saa ylittää arvoa 13,2, kun magneettikentän voimakkuus on 8000A/m × 10^-7H/m, jäännösjännityksen on oltava alle 10% myötölujuudesta. Valmis suojarengas, jonka koko on Ф 800mm ×Ф 670mm × 585mm, toimitetaan, ja sisäpuoli tarkastetaan standardin ainetta rikkomattomat testit JB/T7030-2002:n vaatimukset sen varmistamiseksi, että tuotteessa ei ole liiallisia vikoja.

Taulukko.1 Kemiallisen koostumuksen vaatimukset 1Mn18Cr18N:lle (massaosuus, %)

C	Si	Mn	P	S	Cr	N
≤0.12	≤0.80	17.5-20.0	≤0.05	≤0.015	17.5-20.0	≥0.47

Taulukko.2 Mekaanisia ominaisuuksia koskevat vaatimukset

Hanke	Rp0.2/MPa	Rm/MPa	A4（ %）	Z（ %）	KV/J
Tangentiaalinen suunta	1070 - 1210	≥1070	≥15	≥52	≥82
Testilämpötila/T	95 - 105				20 - 27

2. Suojarenkaiden kuumavalssausprosessin kehittäminen

Asiakkaan suojarenkaan työkappaleen testirenkaalle asettamien mekaanisten suorituskykyvaatimusten sekä vuosien tuotanto- ja valmistuskokemuksen ja itse materiaalin suorituskykyominaisuuksien perusteella saadaan tarvittavat tiedot suojarenkaan takomisen karkeasorvausmittojen ja taontaprosessin mittojen määrittämiseksi. Tämä on suurin ero tavanomaisiin taontaprosessin asetuksiin.

Suojarenkaan tuotantoprosessi on seuraava: sulatus → harkon valu → lämmitys → kuumennus → taonta → karkeasorvaus → kiinteän liuoksen käsittely → tarkkuuskäsittely ennen lujittamista → kylmämuokkaus hydraulinen pullistus lujittaminen → jäännösjännityksen poisto lämpökäsittely → fysikaaliset ja kemialliset testit → rikkomattomat testit tarkkuuskäsittelyn jälkeen → pakkaus ja toimitus. Kiinnitysrenkaan aihion takomisen mitat on esitetty kuvassa 1, ja kuumataontaprosessin vaiheet on esitetty taulukossa 3, jotka on taottu käyttämällä sähkökuonan uudelleen sulatusta teräsharkoista.

Kuva.1 Säilytysrenkaan aihion mitat Takomukset

Taulukko.3 Kuumamuokkausprosessin suunnitelma

Tulipalojen taajuus	Lämpötila/˚C	Muodonmuutosprosessin selitys
1. tulipalo	1 000-1200	Kaatuminen 400 mm:n korkeuteen
2. tulipalo	1 000-1200	Lävistyksen halkaisija on Ф 300 mm
3. tulipalo	1 000-1200	Laajennusreiän halkaisija on Ф 470 mm.
4. tulipalo	1 000-1200	Pidennä ydintanko 600 mm:iin
5. tulipalo	950-1200	Vesijäähdytys sen jälkeen, kun päätypinta on venytetty ja tasoitettu prosessin vaatimusten mukaiseksi.ss-vaatimukset

Kuva.2 Kiinteän liuoksen käsittelyprosessin käyrä
Kuumasti takomisen yhteydessä pidätinrenkaan takomisen yhteydessä, koska 1Mn18Cr18N-kiinnitysrenkaan teräs kuuluu korkeaan ei-magneettiseen mangaaniseen austeniittiseen ruostumattomaan teräkseen, jonka mangaani- ja kromipitoisuus on 18% ja typpipitoisuus yli 0,5%, pinnan halkeamat syntyvät helposti taontaprosessin aikana. Pintasäröjen syntymisen estämiseksi on välttämätöntä lyödä taonnan aikana kevyesti, käyttää kohtuullisesti pientä pelkistysmäärää ja valvoa syöttömäärää.

3. Kiinteän liuoksen käsittely

Kiinteän liuoksen käsittely tarkoittaa seoksen lämmittämistä korkean lämpötilan yksivaiheiseen vyöhykkeeseen ja sen pitämistä vakiolämpötilassa, jolloin karbidit liukenevat täysin austeniittiseen matriisiin ja jäähtyvät sitten nopeasti, jotta saadaan yhtenäinen ja vakaa austeniittirakenne, parannetaan sitkeyttä ja korroosionkestävyyttä ja parannetaan materiaalin suorituskykyä vahvistavaa kylmämuodonmuutosta. Aihion kiinteän liuoksen käsittelykäyrä 1Mn18Cr18N-kiinnitysrenkaan karkean työstön jälkeen on esitetty kuvassa 2.

4. Kylmän muodonmuutoksen vahvistaminen

• (1) Jotta voidaan täyttää asiakkaan vaatimukset pidätinrenkaan takojen mekaanisista ominaisuuksista ja mitoista, niitä on vahvistettava hydraulisella pullistamisella ja kylmämuokkauksella.
• (2) Käytä korkeapainepumppua veden ruiskuttamiseen suojarenkaan ja muotin muodostamaan suljettuun tilaan, mikä aiheuttaa suojarenkaan plastisen muodonmuutoksen karkean sorvauksen jälkeen. Tämä voi helpottaa suojarenkaan ulkomittojen ja muodonmuutosnopeuden hallintaa.
• (3) Tämä suojarengas on tavanomaisiin suojarenkaisiin verrattuna hoikka. Sillä on suuri kuvasuhde ennen pullistumista, mikä voi helposti aiheuttaa koveran väyläkiskon (yleisesti tunnettu nimellä kellonsuu) hydraulisen pullistumisen aikana. Olimme valmistaneet paikannus- ja rajoituslaitteet ennen suojarenkaan laajentamista. Määritimme hetkelliset matalapaineparametrien arvot, joilla varmistetaan, että suojarenkaan hydraulinen laajenemisprosessi vastaa laajenemiseen vaadittavaa erittäin korkeapaineista nestettä. Huolellisen valvonnan ja säätöparametrien jatkuvan parantamisen jälkeen suojarengas on deformoitunut 660 mm:n koosta ennen pullistumista 810 mm:iin ± 2 mm:n toleranssilla.

5. Jännityksenpoisto lämpökäsittely

Vahvistamisen jälkeen suojarenkaan taonta on lämpökäsiteltävä organisaation vakauttamiseksi ja jäännösjännityksen vähentämiseksi. Suojarenkaan jännityksenpoistokäyrä on esitetty kuvassa 3.

6. Testitulokset

Valmistaja ottaa pidätinrenkaan molemmista päistä keskirenkaan ja leikkaa testirenkaan mekaanisen suorituskyvyn testausta varten. Kunkin testirenkaan veto- ja iskunäytteiden lukumäärä ja sijainti on esitetty kuvassa 4. Taulukossa 4 on esitetty mekaanisen suorituskyvyn testitulokset ja taulukossa 5 ultraäänitestitulokset, kun otetaan esimerkkinä uunin T1205271 tulokset. Metallografisen tutkimuksen tulokset osoittavat, että säteittäinen raekoko on 4 tasoa ja pituussuuntainen raekoko on 4 tasoa. Metallografinen rakenne koostuu austeniitista ja karbidien kaltaisista jälkipisteistä. Magneettisen läpäisevyyden testi suoritettiin Länsi-Itä-kaasuputken moottorin pidätinrenkaiden takomista ja valmistusta koskevan teknisen sopimuksen määräysten mukaisesti, Testitulokset olivat yhden kertaluokan alhaisemmat kuin käyttäjän vaatimukset.

Kuva.3 Jännityksenpoistokäyrä

Kuva.4 Näytteenoton sijainti ja määrä

Taulukko.4 Mekaanisten ominaisuuksien todelliset testitulokset

Rp0.2/MPa	Rm/MPa	A（%）	Z（%）	kv2/J
1120	1124	23.5	60	115
1083	1099	24.5	62	129
1103	1117	24.5	64	133
1085	1098	24	62	130.5
1130	1143	22.5	62	144
1130	1145	23	63	137.5
1103	1113	22.5	66	145
1136	1147	24	62	156

Taulukko.5 Ultraäänitestauksen tulokset

PXUT350 + parametrit	Koettimen taajuus/MHz	Herkkyys/ mm	Couplant	Pinnan karheus Ra/ μ m
	2. 5	Ф2	Moottoriöljy	3.2
Hyväksymiskriteerit	JB/T 7030-2002
Tarkastustulokset	Standardin ylittäviä vikoja ei havaittu, ja työkappaleen sisäinen laatu oli hyvä.e täyttää standardivaatimukset

7. Päätelmät

Moottorin pidätinrenkaiden valmistusprosessiin kuuluu kuumataonta, kiinteän liuoksen käsittely, kylmämuokkaus, hydraulinen pullistuman vahvistaminen jne. Määritetyt prosessitekniset parametrit varmistavat todellisen valmistusprosessin laadunvalvonnan, täyttävät käyttäjän vaatimukset eri teknisten indikaattoreiden osalta tämän pidätinrenkaiden takomisen eritelmän osalta ja täyttävät aukon 1Mn18Cr18N-kiinnitysrenkaiden kotimaisessa valmistuksessa erittäin suurella nopeudella.

Kirjoittaja: Zhang Xudong

Lähde: Kiina Ring Forgings Valmistaja - Yaang Pipe Industry Co., Limited (www.ugsteelmill.com)

(Yaang Pipe Industry on johtava nikkeliseos- ja ruostumattomasta teräksestä valmistettujen tuotteiden, kuten Super Duplex Stainless Steel -laippojen, ruostumattomasta teräksestä valmistettujen laippojen, ruostumattomasta teräksestä valmistettujen putkien liitososien ja ruostumattomasta teräksestä valmistettujen putkien, valmistaja ja toimittaja. Yaangin tuotteita käytetään laajalti laivanrakennuksessa, ydinvoimassa, meritekniikassa, öljy-, kemian-, kaivos-, jätevedenpuhdistus-, maakaasu- ja paineastioissa ja muilla teollisuudenaloilla).

Jos haluat lisätietoja artikkelista tai haluat jakaa mielipiteesi kanssamme, ota meihin yhteyttä osoitteessa [email protected]