[发明专利]大型双相不锈钢叶轮的加工工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种叶轮加工工艺，尤其涉及一种大型双相不锈钢叶轮的加工工艺，特别适用于生产核电用大型双相不锈钢叶轮，属于材料加工工程技术领域。 

背景技术

大型双相不锈钢叶轮主要应用于核电站蜗壳式海水循环泵上。双相不锈钢叶轮在国内外各核电站海水循环泵、海水升压泵及海水淡化、输送中有广泛的应用。现有技术中，受材料和加工步骤的共同影响，尤其是叶轮直径超过2000mm的大型双相钢叶轮，加工过程很难控制，浇铸后铸件变形大，加工余量不均，在加工过程中由于加工余量不均，导致切削力大小不同，产生在加工件上的内应力不均，加工尺寸变形大，容易超出给定的公差，产生废品。 

发明内容

本发明针对上述现有技术中存在的问题，提供了一种大型双相不锈钢叶轮的加工工艺，解决了现有技术中加工过程很难控制，加工尺寸变形大的问题，并且，本发明降低了成本，提高了生产效率。 

本发明的技术方案包括下述步骤： 

a.叶轮铸造，按ASTM 890 Gr5A标准配比钢水，并浇铸工件，同炉钢水试块；切割帽口清理打磨；

b.热处理前变形防护，将上述铸造所得的工件放在平托架上，工件进、出炉时吊装平托架，防止工件吊装热变形；

c.固溶化处理，固溶化处理，将上述防护后的工件加热到1120℃±10℃保温5-9H，然后迅速出炉，在水中淬火冷却，复检试块同炉热处理；

d．粗打磨I，将上述固溶化处理后的工件清理粗打磨，目视检查缺陷；

e.检验，将上述粗打磨后的工件进行成分复检、机械性能检验；

f.探伤I，将上述检验合格后的工件叶片与盖板面相交圆根处进行射线探伤（RT）；

g.粗打磨II：对上述探伤合格后的叶轮过流面进行粗打磨； 

h.粗加工，将上述粗打磨II后的叶轮最大外圆、口环、轮毂轴孔及前后盖板面加工；

I.修整，经粗加工后，有了明确的定位基准，进行叶片入口边的修整，用成型样板检查入口边轮廓线；

j.消应力热处理，粗加工和修整后的叶轮经过300±10℃回火加热，保温30-36小时，进行低温消应力；

k.半精加工，半精加工选用数控刀具进行加工，按叶轮几何体做出等高圆直径后，检查盖板面各部变形量及加工余量，然后用刀尖触点检查轮毂和口环里孔、外圆、端面加工余量，确认加工面有足够的加工余量后，按图形尺寸编制加工程序进行加工；

l.探伤II，将上述半精加工后的工件进行液体渗透（PT）探伤；

m.精打磨，用打磨机、角磨机、抛光机精打磨使过流面粗糙度达到Ramax3.2μm；

n.精加工，钻叶轮轮毂端面销孔、螺纹孔、平衡孔；

o.平衡试验去重，达到平衡精度G6.3级；

p.清理检查和入库，工件车削完毕，修整出口边飞边毛刺，用洗油清洁工件；

成品。

所述的步骤a中，试块尺寸按ASTM A370标准执行；用zx5-1250气刨机切割冒口。 

所述的步骤c中，工件加热到1120℃±10℃保温7H，然后迅速出炉入水冷却。 

所述的步骤e中，机械性能检验中的力学性能试验方法按ASTM  a370标准执行。 

所述的步骤f中，按ASME SE1030 金属射线照相检验标准试验法，其余表面液体渗透检查。 

所述的步骤g中，将探伤检查的缺陷，进行缺陷清理，PT探伤检查，合格后按焊接工艺规程进行补焊，焊后进行粗打磨，对缺陷处重新进行探伤检查，对重大缺陷补焊后进行固溶化处理。 

所述的步骤h中，粗加工前对工件基准面进行找正，对叶轮进行基准确定，径向工艺基准与设计基准重合为中心线，轴向基准为前盖板上最大外圆与叶片出口交点为加工基准；然后用车刀刀尖在吐出口内边划吐出口宽度，划印0.1×0.1作为打磨线和长度基准，选YG8硬质合金、45°主偏角车刀进行车削，按最大外圆预留5mm加工。 

所述的步骤j中，保温33小时。 

所述的步骤k中，叶轮最大外圆、前后盖板面车成品，轴孔和口环外圆单面预留2mm，并在最大外圆划开口宽度线，按线修整叶片宽度。 

所述的步骤n中，用机夹车刀进行车削，选TNMG160408-MF-GC2025和CCMT120404-MF-GC2015涂层硬质合金数控刀具，工件转速5/min，刀具切削深度0.2mm，刀具进给0.3mm/prn。 

本发明的优点效果如下：