Proses pembuatan tempa cincin pelindung motor

Proses pembuatan tempa cincin pelindung motor

Mempelajari proses penempaan panas, proses pengolahan larutan padatdan proses penguatan tonjolan hidraulik deformasi dingin dari cincin penahan motor 1Mn18Cr18N, menentukan parameter proses teknis, dan pada akhirnya menghasilkan penahan yang diperlukan tempa cincin.

Cincin pelindung motor listrik berkekuatan tinggi 20MW dengan kecepatan sangat tinggi merupakan komponen utama motor penggerak pada pompa pendorong proyek lokalisasi peralatan utama nasional - Gas Barat-Timur Proyek Pipa. Kunci untuk menyelesaikan proses pelokalan motor listrik ini adalah apakah motor listrik ini dapat diproduksi secara massal di dalam negeri. Karena persyaratan teknis yang tinggi dan kesulitan pembuatan cincin pelindung dalam spesifikasi ini, tempa impor digunakan untuk pemasangan, yang mengakibatkan harga tinggi dan beban biaya yang berat pada seluruh mesin, yang telah membatasi proses pelokalan motor listrik spesifikasi ini. Untuk menggantikan impor dan menghilangkan hambatan teknis, perusahaan kami telah mengembangkan produk ini dan berhasil, membentuk kemampuan manufaktur batch.

Saat rotor berputar pada kecepatan tinggi (5200r/menit), cincin penahan harus menahan gaya sentrifugal yang besar pada ujung rotor dan mencegah kerusakan pada ujung kumparan rotor. Cincin penahan harus memiliki sifat mekanik yang baik (R_p0.2> 1070MPa). Menggunakan 1Mn18Cr18N sebagai bahan untuk memproduksi cincin pelindung tidak hanya dapat menghindari pemanasan cincin motor pelindung selama operasi karena induksi elektromagnetik, tetapi juga secara efektif meningkatkan efisiensi kerja dan keselamatan motor selama operasi. Biasa perlakuan panas Metode ini tidak dapat meningkatkan sifat mekanik material austenitik tanpa perubahan fasa pada suhu kamar. Hanya penguatan deformasi dingin hidraulik yang dapat digunakan untuk meningkatkan sifat mekanis material ini.

1. Spesifikasi teknis cincin pelindung untuk motor 20MW1Mn18Cr18N

Saat mengirimkan cincin pelindung yang sudah jadi, perlu untuk memenuhi persyaratan pelanggan untuk indikator kinerja dan kualitas internalnya. Pelanggan mensyaratkan bahwa komposisi kimiawi dari produk jadi penempaan cincin penahan memenuhi Tabel 1, sifat mekanik memenuhi Tabel 2, dan permeabilitas magnetik tidak boleh melebihi 13,2 ketika kekuatan medan magnet 8000A / m × 10^-7H/m, tegangan sisa harus kurang dari 10% dari kekuatan luluh. Cincin pelindung yang sudah jadi sesuai dengan ukuran Ф 800mm × Ф 670mm × 585mm dikirim, dan interiornya diperiksa sesuai dengan pengujian non-destruktif persyaratan dalam JB/T7030-2002 untuk memastikan bahwa tidak ada cacat yang berlebihan.

Tabel.1 Persyaratan Komposisi Kimia untuk 1Mn18Cr18N (Fraksi Massa, %)

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

Tabel.2 Persyaratan Properti Mekanis

Proyek	Rp0.2/MPa	Rm/MPa	A4（ %）	Z（ %）	KV/J
Arah Tangensial	1070 - 1210	≥1070	≥15	≥52	≥82
Uji Suhu / T	95 - 105				20 - 27

2. Pengembangan proses penempaan panas untuk cincin pelindung

Berdasarkan persyaratan kinerja mekanis pelanggan untuk cincin uji benda kerja cincin pelindung, dikombinasikan dengan pengalaman produksi dan manufaktur selama bertahun-tahun serta karakteristik kinerja material itu sendiri, data yang relevan diperoleh untuk memberikan dimensi pembubutan kasar dan dimensi proses penempaan penempaan cincin pelindung. Ini adalah perbedaan terbesar dari pengaturan proses penempaan konvensional.

Proses produksi cincin pelindung adalah sebagai berikut: peleburan → pengecoran ingot → pemanasan → penempaan → pembubutan kasar → perlakuan solusi padat → pemrosesan presisi sebelum penguatan → penguatan tonjolan hidraulik deformasi dingin → perlakuan panas penghilang tegangan sisa → pengujian fisik dan kimia → pengujian non-destruktif setelah pemrosesan presisi → pengemasan dan pengiriman. Dimensi penempaan kosong cincin penahan ditunjukkan pada Gambar 1, dan langkah-langkah proses penempaan panas ditunjukkan pada Tabel 3, yang ditempa menggunakan ingot baja peleburan terak elektro.

Gambar.1 Dimensi Cincin Penahan Kosong Tempa

Tabel.3 Rencana Proses Penempaan Panas

Frekuensi kebakaran	Suhu/˚C	Penjelasan proses deformasi
Kebakaran pertama	1 000-1200	Menjengkelkan hingga ketinggian 400 mm
Kebakaran kedua	1 000-1200	Diameter tinju adalah Ф 300 mm
Kebakaran ketiga	1 000-1200	Diameter lubang ekspansi adalah Ф 470 mm
Kebakaran ke-4	1 000-1200	Perpanjang batang inti hingga 600 mm
Kebakaran ke-5	950-1200	Pendinginan air setelah memanjangkan dan meratakan permukaan ujung untuk memenuhi prosespersyaratan ss

Gambar.2 Kurva Proses Pengolahan Larutan Padat
Dalam proses penempaan penempaan cincin penahan penempaan panas, karena baja cincin penahan 1Mn18Cr18N termasuk dalam baja tahan karat austenitik mangan non-magnetik tinggi, dengan kandungan mangan dan kromium 18% dan kandungan nitrogen lebih dari 0.5%, retakan permukaan mudah terjadi selama proses penempaan. Untuk mencegah terjadinya retakan permukaan, perlu dilakukan pemogokan selama penempaan dengan ringan, gunakan jumlah reduksi yang sedikit, dan kendalikan jumlah pengumpanan.

3. Perawatan larutan padat

Perlakuan larutan padat mengacu pada pemanasan paduan ke zona fase tunggal bersuhu tinggi dan mempertahankannya pada suhu konstan, memungkinkan karbida larut ke dalam matriks austenitik sepenuhnya dan kemudian dengan cepat mendingin untuk mendapatkan struktur austenit yang seragam dan stabil, meningkatkan ketangguhan, dan ketahanan terhadap korosi, dan meningkatkan deformasi dingin yang memperkuat kinerja material. Kurva perlakuan larutan padat billet setelah pemesinan kasar cincin penahan 1Mn18Cr18N ditunjukkan pada Gambar 2.

4. Penguatan deformasi dingin

• (1) Untuk memenuhi kebutuhan pelanggan akan sifat mekanis dan dimensi tempa cincin penahan, perlu untuk memperkuatnya melalui penggembungan hidraulik dan deformasi dingin.
• (2) Gunakan pompa bertekanan tinggi untuk menyuntikkan air ke dalam ruang tertutup yang dibentuk oleh cincin pelindung dan cetakan, yang menyebabkan deformasi plastis pada cincin pelindung setelah pembubutan yang kasar. Hal ini dapat memfasilitasi kontrol dimensi eksternal cincin pelindung dan kecepatan deformasi.
• (3) Cincin pelindung ini lebih ramping dibandingkan dengan cincin pelindung konvensional. Cincin ini memiliki rasio aspek yang besar sebelum menggembung, yang dapat dengan mudah menyebabkan busbar cekung (umumnya dikenal sebagai mulut lonceng) selama penggelembungan hidraulik. Kami telah membuat perangkat pemosisian dan pembatas sebelum memperluas cincin pelindung. Kami menentukan nilai parameter tekanan rendah sesaat yang memastikan bahwa proses ekspansi hidraulik cincin pelindung sesuai dengan cairan bertekanan sangat tinggi yang diperlukan untuk ekspansi. Setelah melakukan kontrol yang cermat dan peningkatan parameter kontrol secara terus-menerus, cincin pelindung telah berubah bentuk dari ukuran 660mm sebelum menggembung menjadi 810mm, dengan toleransi ± 2mm.

5. Perlakuan panas penghilang stres

Setelah penguatan, penempaan cincin pelindung harus menjalani perlakuan panas untuk menstabilkan organisasi dan mengurangi tegangan sisa. Kurva pelepas tegangan cincin penahan ditunjukkan pada Gambar 3.

6. Hasil pengujian

Pabrikan mengambil cincin tengah di kedua ujung cincin penahan dan memotong cincin uji untuk pengujian kinerja mekanis. Jumlah dan lokasi spesimen tarik dan benturan untuk setiap cincin uji ditunjukkan pada Gambar 4. Mengambil tungku T1205271 sebagai contoh, hasil uji kinerja mekanik ditunjukkan pada Tabel 4, dan hasil uji ultrasonik ditunjukkan pada Tabel 5. Hasil pemeriksaan metalografi menunjukkan ukuran butir radial 4 tingkat dan ukuran butir longitudinal 4 tingkat. Struktur metalografi terdiri dari austenit dan titik jejak seperti karbida. Uji permeabilitas magnetik dilakukan dengan ketentuan "Perjanjian Teknis untuk Penempaan dan Pembuatan Cincin Penahan Motor untuk Pipa Gas Barat-Timur," Hasil pengujian adalah satu urutan besarnya lebih rendah dari persyaratan pengguna.

Gambar.3 Kurva Pelepasan Stres

Gambar.4 Lokasi dan Jumlah Pengambilan Sampel

Tabel.4 Hasil Uji Aktual Sifat Mekanik

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

Tabel.5 Hasil Pengujian Ultrasonik

PXUT350 + parameter	Frekuensi pemeriksaan/MHz	Sensitivitas/ mm	Couplant	Kekasaran permukaan Ra / μ m
	2. 5	Ф2	Oli mesin	3.2
Kriteria penerimaan	JB/T 7030-2002
Hasil pemeriksaan	Tidak ditemukan cacat yang melebihi standar, dan kualitas internal benda kerjae memenuhi persyaratan standar

7. Kesimpulan

Proses pembuatan cincin penahan motor meliputi penempaan panas, perawatan larutan padat, penguatan tonjolan hidraulik deformasi dingin, dll. Parameter teknis proses yang ditentukan memastikan kontrol kualitas dari proses manufaktur yang sebenarnya, memenuhi persyaratan pengguna untuk berbagai indikator teknis dari spesifikasi penempaan cincin penahan ini, dan mengisi kesenjangan dalam pembuatan cincin penahan 1Mn18Cr18N di dalam negeri dengan kecepatan sangat tinggi.

Penulis: Zhang Xudong

Sumber: Tiongkok Produsen Tempa Cincin - Yaang Pipe Industry Co, Limited (www.ugsteelmill.com)

(Yaang Industri Pipa adalah produsen dan pemasok terkemuka paduan nikel dan produk baja tahan karat, termasuk Flensa Baja Tahan Karat Super Duplex, Flensa Baja Tahan Karat, Perlengkapan Pipa Baja Tahan Karat, Pipa Baja Tahan Karat. Produk Yaang banyak digunakan dalam pembuatan kapal, tenaga nuklir, teknik kelautan, perminyakan, kimia, pertambangan, pengolahan limbah, gas alam dan bejana tekan dan industri lainnya).

Jika Anda ingin mendapatkan informasi lebih lanjut tentang artikel ini atau ingin berbagi pendapat dengan kami, hubungi kami di [email protected]