Het fabricageproces van smeedstukken van motorbeschermringen

Het fabricageproces van smeedstukken van motorbeschermringen

Bestudeerde de proces van warm smeden, behandelingsproces met vaste oplossingen het koude vervorming hydraulische uitpuilende versterkingsproces van de 1Mn18Cr18N motor keerring, bepaalde de technische procesparameters en produceerde uiteindelijk de vereiste keerring. ringsmeedwerk.

De beschermring van een 20MW elektromotor met hoge sterkte en ultrahoge snelheid is een belangrijk onderdeel van de aandrijfmotor van de boosterpomp van het nationale lokalisatieproject voor belangrijke apparatuur - het West-Oost Gas. Pijpleiding Project. De sleutel tot het oplossen van het lokalisatieproces van deze elektromotor is de vraag of hij in eigen land in massaproductie kan worden genomen. Vanwege de hoge technische eisen en de moeilijke productie van de beschermring in deze specificatie, worden geïmporteerde smeedstukken gebruikt voor de installatie, wat leidt tot hoge prijzen en een zware kostenlast voor de hele machine, wat het lokalisatieproces van deze specificatie elektromotor heeft beperkt. Om de invoer te vervangen en technische belemmeringen uit de weg te ruimen, heeft ons bedrijf dit product ontwikkeld en is het erin geslaagd om een batchproductiecapaciteit te vormen.

Aangezien de rotor op hoge snelheid draait (5200r/min), moet de keerring bestand zijn tegen een grote centrifugaalkracht aan het uiteinde van de rotor en schade aan het uiteinde van de rotorspoel voorkomen. De keerring moet goede mechanische eigenschappen hebben (R_p0.2>1070MPa). Het gebruik van 1Mn18Cr18N als materiaal voor de productie van de beschermende ring kan niet alleen verhitting van de beschermende motorring tijdens bedrijf door elektromagnetische inductie voorkomen, maar verbetert ook effectief de efficiëntie en veiligheid van de motor tijdens bedrijf. Gewone warmtebehandeling methoden kunnen de mechanische eigenschappen van austenitische materialen zonder faseverandering bij kamertemperatuur niet verbeteren. Alleen hydraulische koudvervorming kan gebruikt worden om de mechanische eigenschappen van dit materiaal te verbeteren.

1. Technische specificaties van de beschermring voor de 20MW1Mn18Cr18N motor

Bij het leveren van de afgewerkte beschermring is het noodzakelijk om te voldoen aan de eisen van de klant voor de prestatie-indicatoren en interne kwaliteit. De klant eist dat de chemische samenstelling van het eindproduct van de beschermring aan tabel 1 voldoet, dat de mechanische eigenschappen aan tabel 2 voldoen en dat de magnetische permeabiliteit niet groter is dan 13,2 wanneer de magnetische veldsterkte 8000A/m × 10 is.^-7H/m, moet de restspanning minder zijn dan 10% van de vloeigrens. Een afgewerkte beschermende ring met de afmetingen Ф 800mm ×Ф 670mm × 585mm wordt geleverd, en de binnenkant wordt geïnspecteerd volgens het niet-destructief onderzoek vereisten in JB/T7030-2002 om ervoor te zorgen dat er geen buitensporige gebreken zijn.

Tabel.1 Vereisten chemische samenstelling voor 1Mn18Cr18N (massafractie, %)

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 Mechanische Eigenschap Vereisten

Project	Rp0.2/MPa	Rm/MPa	A4（ %）	Z（ %）	KV/J
Tangentiële richting	1070 - 1210	≥1070	≥15	≥52	≥82
Testtemperatuur/T	95 - 105				20 - 27

2. Ontwikkeling van het warmsmeedproces voor beschermringen

Op basis van de mechanische prestatievereisten van de klant voor de testring van het beschermende ringwerkstuk, gecombineerd met jarenlange productie- en fabricage-ervaring en de prestatiekenmerken van het materiaal zelf, worden relevante gegevens verkregen om de afmetingen van het ruwe draaien en de afmetingen van het smeedproces van de beschermende ringsmeedstuk te bepalen. Dit is het grootste verschil met de instellingen van het conventionele smeedproces.

Het productieproces van de beschermring ziet er als volgt uit: smelten → ingot gieten → verhitten → smeden → ruwdraaien → behandeling met vaste oplossing → precisiebewerking vóór versterking → koude vervorming hydraulische opbolling versterking → restspanningsontlasting warmtebehandeling → fysisch en chemisch testen → niet-destructief testen na precisiebewerking → verpakking en levering. De afmetingen van het onbewerkte smeedstuk van de keerring worden getoond in Figuur 1, en de stappen van het warmsmeedproces worden getoond in Tabel 3, die gesmeed worden met elektroslak omgesmolten staalbaren.

Figuur.1 Afmetingen van borgring onbewerkt Smeedstukken

Tabel.3 Hete smeedprocesplan

Brandfrequentie	Temperatuur/˚C	Uitleg van het vervormingsproces
1e brand	1 000-1200	Opzetten tot een hoogte van 400 mm
2e brand	1 000-1200	De ponsdiameter is Ф 300 mm
3e brand	1 000-1200	De diameter van het expansiegat is Ф 470 mm
4e brand	1 000-1200	Verleng de kernstaaf tot 600 mm
5e brand	950-1200	Waterkoeling na het verlengen en nivelleren van het eindvlak om aan het proces te voldoenss eisen

Figuur.2 Procescurve behandeling vaste oplossing
In het proces van het warm smeden van keerringsmeedstukken, omdat 1Mn18Cr18N keerringstaal tot hoog niet-magnetisch austenitisch mangaan roestvrij staal behoort, met een mangaan- en chroomgehalte van 18% en een stikstofgehalte van meer dan 0,5%, ontstaan er gemakkelijk oppervlaktescheuren tijdens het smeedproces. Om het ontstaan van oppervlaktescheuren te voorkomen, is het noodzakelijk om tijdens het smeden licht te slaan, redelijkerwijs een kleine reductiehoeveelheid te gebruiken en de voedingshoeveelheid te controleren.

3. 3. Behandeling van vaste oplossingen

Behandeling in vaste oplossing verwijst naar het verhitten van een legering tot een eenfasige zone bij hoge temperatuur en het op een constante temperatuur houden, waarbij carbiden volledig oplossen in de austenitische matrix en vervolgens snel afkoelen om een uniforme en stabiele austenietstructuur te verkrijgen, de taaiheid en corrosiebestendigheid te verbeteren en de koude vervorming te versterken, waardoor de prestaties van het materiaal verbeteren. De behandelingscurve van de vaste oplossing van de billet na het ruw bewerken van de 1Mn18Cr18N keerring wordt getoond in afbeelding 2.

4. Versterking door koude vervorming

• (1) Om aan de eisen van de klant voor de mechanische eigenschappen en afmetingen van de keerringsmeedstukken te voldoen, is het nodig om ze te versterken door hydraulisch opbollen en koude vervorming.
• (2) Gebruik een hogedrukpomp om water in de ingesloten ruimte tussen de beschermring en de matrijs te injecteren, zodat de beschermring na het ruw draaien plastisch vervormt. Dit kan de controle over de buitenafmetingen en vervormingssnelheid van de beschermring vergemakkelijken.
• (3) Deze beschermring is slanker dan conventionele beschermringen. Hij heeft een grote hoogte-breedteverhouding voordat hij uitpuilt, wat tijdens het hydraulisch uitpuilen gemakkelijk een holle busbar (algemeen bekend als bell mouth) kan veroorzaken. We hadden positioneer- en begrenzingsapparaten gemaakt voordat we de beschermring gingen uitzetten. We bepaalden de momentane lage druk parameterwaarden die ervoor zorgen dat het hydraulische expansieproces van de beschermring overeenkomt met de ultrahoge druk vloeistof die nodig is voor expansie. Na zorgvuldige controle en voortdurende verbetering van de controleparameters is de beschermring vervormd van een afmeting van 660 mm vóór het uitzetten tot 810 mm, met een tolerantie van ± 2 mm.

5. Stressverlichtende warmtebehandeling

Na het versterken moet het smeedstuk van de borgring een warmtebehandeling ondergaan om de organisatie te stabiliseren en de restspanning te verminderen. De spanningsverlichtingscurve van de borgring wordt getoond in Figuur 3.

6. Testresultaten

De fabrikant neemt de middelste ring aan beide uiteinden van de borgring en snijdt de testring uit voor het testen van de mechanische prestaties. Het aantal en de locatie van de trek- en botsmonsters voor elke testring worden getoond in Figuur 4. Als we oven T1205271 als voorbeeld nemen, worden de resultaten van de mechanische test in Tabel 4 weergegeven, en de resultaten van de ultrasone test in Tabel 5. De metallografische onderzoeksresultaten tonen een radiale korrelgrootte van 4 niveaus en een longitudinale korrelgrootte van 4 niveaus. De metallografische structuur is samengesteld uit austeniet en spoorpuntvormige carbiden. De magnetische permeabiliteitstest werd uitgevoerd volgens de bepalingen van de "Technical Agreement for For Forging and Manufacturing of Motor Retaining Rings for the West-East Gas Pipeline," De testresultaten waren een orde van grootte lager dan de vereisten van de gebruiker.

Figuur.3 Spanningsontlastingskromme

Figuur.4 Bemonsteringslocatie en -hoeveelheid

Tabel.4 Feitelijke testresultaten van mechanische eigenschappen

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 Resultaten ultrasone testen

PXUT350 + parameters	Sondefrequentie/MHz	Gevoeligheid/ mm	Couplant	Oppervlakteruwheid Ra/ μ m
	2. 5	Ф2	Motorolie	3.2
Aanvaardingscriteria	JB/T 7030-2002
Inspectieresultaten	Er werden geen defecten gevonden die de standaard overschreden, en de interne kwaliteit van het werkstuke voldoet aan de standaardvereisten

7. Conclusie

Het fabricageproces van motorbevestigingsringen omvat warm smeden, behandeling in vaste oplossing, hydraulische versteviging door koude vervorming, enz. De vastgestelde technische procesparameters zorgen voor kwaliteitscontrole van het feitelijke productieproces, voldoen aan de eisen van de gebruiker voor diverse technische indicatoren van deze specificatie van keerringsmeedstukken, en vullen de leemte in de binnenlandse productie van 1Mn18Cr18N keerringen met ultrahoge snelheid.

Auteur: Zhang Xudong

Bron: China Ring smeedwerk fabrikant - Yaang Pipe Industry Co., Limited (www.ugsteelmill.com)

(Yaang Pipe Industry is een toonaangevende fabrikant en leverancier van nikkellegering en roestvrijstalen producten, waaronder Super Duplex Roestvrijstalen Flenzen, Roestvrijstalen Flenzen, Roestvrijstalen Pijpfittingen, Roestvrijstalen Pijp. De producten van Yaang worden wijd gebruikt in Scheepsbouw, Kernenergie, Mariene techniek, Aardolie, Chemisch product, Mijnbouw, Behandeling van afvalwater, Aardgas en Drukvaten en andere industrieën).

Als u meer informatie over het artikel wilt hebben of uw mening met ons wilt delen, neem dan contact met ons op via [email protected]