[实用新型]超大型末级长叶片净成形辊锻模具

说明书

技术领域

本申请涉及一种超大型末级长叶片净成形辊锻模具，尤其是一种应用在核电领域的、用于常规岛汽轮机超大型末级长叶片的净成形辊锻模具。

背景技术

超大型末级长叶片(67英寸(1700mm)以上叶片)是第三代核电常规岛汽轮机组中的关键部件，由于第三代反应堆机组容量比目前1000MW等级的容量增加20％～80％，特别是在沿海和中、北部等采用较低冷却水温的地区,现有末级叶片排汽面积的不足将造成巨大的排汽损失，因此开发更大排汽面积的超大型末级长叶片是大容量高效率核电汽轮机发展的关键。

超大型末级长叶片还是决定机组经济性、可靠性的关键部件。长叶片的设计制造涉及气动、振动、强度、材料、抗疲劳、抗水蚀、大型锻件锻造工艺、检测、试验测试等学科一系列前沿技术，只有将这些学科综合起来，才能制造出高质量的超大型末级长叶片，为核电机组提供保障。

对于67英寸(1700mm)以上叶片，在2011年以前，国内还没有生产67英寸以上特大型叶片的能力，完全依赖进口。2011年6月，无锡透平叶片厂花巨资引进的355MN螺旋压力机的投产，并成功生产了67英寸核电用大叶片才实现了国产化。随着第三代核电的研发，大容量高效率核电汽轮机发展的，末级动叶片的尺寸也在增加，现在70英寸级叶片已经设计完成并投入使用。而现在采用的锻造技术是：高温电炉加热,750kg空气锤制坯,模锻过程是在两次加热后分别用11200t离合器式螺旋压力机锻打两次,然后切边(1200t压力机),再加热并用螺旋压力机校形,最后叶片砂冷回火。但这种锻造工艺出现的问题是锻件超厚、超重的问题。目前对叶片锻造成形工艺的研究主要集中在模锻方面的研究，而本发明是对近净形辊锻技术成形叶片，特别是超大长叶片近净形辊锻技术研究还鲜见报道，这一技术可以实现在小吨位设备上生产大吨位设备的锻件，并大幅节省设备投资。这种净成形辊锻工艺有利于提高超大型末级长叶片材料的结构组织性能，使材料的晶粒度、锻造流线有更大提高，从而增强叶片的强度。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种超大型末级长叶片净成形辊锻模具，净成形辊锻模具包含三道辊锻模具，即第一道辊锻模具，第二道辊锻模具，第三道辊锻模具，且第一道辊锻模具包括第一道辊锻上模具和第一道辊锻下模具、第二道辊锻模具包括第二道辊锻上模具和第二道辊锻下模具、第三道辊锻模具包括第三道辊锻上模具和第三道辊锻下模具；三道次辊锻模具都是闭式辊锻模具。第一道辊锻上模具的凸高h17＝27.4mm、h19＝23.4mm、 h21＝48.4mm、h24＝67mm、h25＝89mm、h12＝103.9mm、h14＝104.8mm、 h16＝101.8mm；第一道辊锻下模具凹深h18＝21.4mm、h20＝23.4mm、 h22＝42.4mm，h23＝67mm、h26＝89mm、h11＝103.8mm、h13＝104.8mm、 h15＝101.8mm。第二道辊锻上模具的凸高h27＝18.8mm、h29＝14mm、 h230＝32.6mm、h233＝56.5mm、h234＝83mm、h222＝99.1mm、h23＝103mm、 h226＝103mm；第二道辊锻下模具凹深h28＝12.8mm、h229＝13.9mm、 h231＝32.6mm，h232＝56.5mm、h235＝83mm、h21＝99.1mm、h24＝103mm、 h25＝103mm。第三道辊锻上模具的凸高h38＝27.4mm、h39＝23.4mm、 h341＝42.4mm、h342＝67mm、h344＝89mm、h32＝103.9mm、h34＝104.8mm、 h36＝101.8mm；第三道辊锻下模具凹深h37＝27.4mm、h339＝23.4mm、 h340＝42.4mm、h343＝67mm、h345＝89mm、h31＝103.8mm，h33＝104.8mm、 h35＝101.8mm。

本实用新型的优点是超大型末级长叶片净成形辊锻模具在辊锻过程中使辊锻件接近叶片最终形状，在三道次的辊锻过程中相同位置的截面宽度尺寸保持不变，而厚度减少，从而使长度方向增加以这种辊锻技术来达到最终的叶片尺寸，且整个过程不出现飞边。这种净成形辊锻技术不仅提高材料利用率，而且使材料的晶粒度得到改善，能形成更好的金属流线使叶片的性能得到很大提高。

附图说明

图1是超大型末级长叶片成形辊锻第一道辊锻模具主视图；

图2是超大型末级长叶片成形辊锻第一道辊锻模具断面A1-A1′剖视图；

图3是超大型末级长叶片成形辊锻第一道辊锻模具D1-D1′截面图；