[发明专利]全纤维组织大型单法兰防爆电机主轴锻件加工方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电机主轴锻件加工方法，尤其涉及一种全纤维组织大型单法兰防爆电机主轴锻件加工方法。

背景技术

目前核电、石化、煤化工等领域在我国发展非常迅速，对于大型单法兰防爆电机主轴的需求、使用要求越来越高，尤其对其使用寿命、故障率的要求极为苛刻，继而对于锻造企业在大型单法兰防爆电机主轴的设计、生产和制造都提出了更高的要求。

传统的大型单法兰防爆电机主轴的锻造方法一般有两种：一种是分段锻造，即分别锻造主轴和法兰结构，完成后将法兰焊接在主轴的轴端。该加工方法焊接后的法兰结构无法和主轴成为整体锻件，更无法保证其纤维组织一致性，同时法兰部分焊接时残余应力不能完全清除，整体组织不均匀，致使在长期高速运转过程中出现法兰变形、平衡性差，产生抖动、噪音，甚至发生断裂事故；另一种是用三角剁刀在法兰位置剁切，再压出法兰台阶，留出较大余量，然后通过车床切削出法兰台阶部位。该加工方法是直接将材料的纤维组织切断强制加工成形，主轴锻件成型后其整体纤维组织没有连续性，影响其法兰根部抗冲击力学性能，容易使根部断裂，出现事故，降低发电机使用寿命。另外，以上两种加工方法还存在经济效益差、生产成本高的问题。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种全纤维组织大型单法兰防爆电机主轴锻件加工方法，解决现有的分段锻造法和剁切锻造法制造的主轴锻件整体组织不均匀、纤维组织没有连续性、法兰根部抗冲击力学性能差、法兰容易变形、平衡性差、容易抖动产生噪音甚至出现根部断裂的缺陷。

为了实现发明目的，本发明所采用的技术方案是，一种全纤维组织大型单法兰防爆电机主轴锻件加工方法，包括以下步骤：

步骤a、原材料质量控制，采用电弧炉冶炼+炉外精炼+真空脱气冶炼的钢锭作为原材料。

步骤b、将钢锭置入加热炉加热至始锻温度1250±10℃均保温8h。

步骤c、第一火次锻造：

第一步：将炉内加热好的钢锭出炉，立放在镦粗台上，用大镦粗板放在上端进行强压镦粗，镦粗比＞2时停锻；

第二步：取出坯料顺径向放在镦粗台上，采用WRF法沿钢锭径向进行强压，压下量为28％，停锻180秒以上，随后将坯料旋转90°采用同样方法压至四方后停锻180秒以上；

第三步：将四方坯料采用上下宽砧拔长至八方轴体。

第四步：对八方轴体采用上述同样方法进行二次镦粗、强压，镦粗比＞2，径向强压压下量为28％，温度场控制在1050℃以上，随后用上下宽砧拔长至初坯尺寸的八方轴体，用圆号印辊号印，最后入炉加热至1150±10℃，保温3小时。

步骤d、第二火锻造成型；

第一步：将加热保温好的坯料出炉，用上下平砧先从法兰号印处将主轴段压下拔长，压下量为20％，旋转90°后再以20％压下量将主轴段压下拔长至八方轴体，随后将号印处的另外一侧的法兰段也压下拔长至八方后滚圆；

第二步：用操作机夹持法兰段，将主轴段拔长至台阶轴，滚圆、精整、校直，锻造完成，终锻温度为850℃。

步骤e、将锻件吊至热处理工区采用快速均匀强制冷却至400℃，按工艺进热处理炉进行两次正火+回火处理。

步骤f、对经过锻后热处理的锻件进行毛坯检验，初次探伤合格后进行粗加工，而后进行100％超声无损探伤检验，切取本体试样进行力学性能、金相检验。

步骤g、经检验合格后，锻件进行半精加工、稳定热处理、标识、包装。

本发明的特征还在于，步骤a中材料选择时，化学成分中有害元素控制为：S≤0.025、P≤0.025、Cu≤0.20、H≤2ppm、0≤35ppm、N≤65ppm.

所述步骤b入炉加热采取三段加热法进行加热，具体的加热过程为：将钢锭装入温度低于450℃的加热炉保温4h，随后按60℃/h的升温速度升温至650±10℃后保温4h，再按60℃/h的升温速度升温至850±10℃后保温5h，最后按80℃/h的升温速度升温至1250±10℃后均温2h，保温6h，始锻。

所述步骤c两次镦粗比之和＞4，两次拔长比之和＞6。