[发明专利]汽轮机锻件的生产工艺

说明书

本发明公开了一种汽轮机锻件的生产工艺，涉及汽轮机锻件的技术领域，解决了现有叶片在高温调质时容易出现变形和开裂的问题，其技术方案要点是包括以下步骤：a．制坯；b．分切；c．锻前加热；d．锻打；e．热处理；f．机加工；g．消除应力；h．调质；i．喷涂金属复合涂层，在退火时先炉冷再空冷，能够有效的降低锻造后的残余应力，回火时先保温再空冷，能够有效的降低淬火后残余的应力，机械加工后进行加热并且保温，之后再空冷致室温，能够有效的消除机加工过程中残余的应力，从而防止其在后期高温调质的过程当中因内应力存在而出现变形和裂纹。

技术领域

本发明涉及汽轮机锻件的技术领域，更具体的说，它涉及一种汽轮机锻件的生产工艺。

背景技术

汽轮机是一种旋转式的流体动力机械，它直接起着将蒸汽或燃气的热能转变为机械能的作用，而叶片是汽轮机中非常重要的一种锻件，也是汽轮机当中最精密以及最重要的零件之一。

汽轮机叶片的工作环境复杂多变，需要在极苛刻的条件之下承受高温、高压、巨大的离心力、蒸汽力、蒸汽激振力已激活腐蚀等，这也就导致了在对叶片进行加工的过程当中加工要求是非常严格的，并且叶片加工的工作量也是比较大的，叶片的使用寿命与叶片的加工方式有着很大的关系，为了满足叶片的使用性能的需求，仅仅只是依靠叶片的材料的应用很难得到满足，通常都需要在后续采用各种热处理技术来提高叶片的精度以及使用寿命，但是在锻造以及机械加工之后，叶片的内应力无法完全释放，在后续的高温调质过程当中非常容易出现变形和裂纹，从而影响了汽轮机叶片的质量和使用寿命。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种汽轮机锻件的生产工艺，其在退火时先炉冷再空冷，能够有效的降低锻造后的残余应力，回火时先保温再空冷，能够有效的降低淬火后残余的应力，机械加工后进行加热并且保温，之后再空冷致室温，能够有效的消除机加工过程中残余的应力，从而防止其在后期高温调质的过程当中因内应力存在而出现变形和裂纹。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种汽轮机锻件的生产工艺，包括以下步骤：

a．制坯：将原料经过冶炼、热轧以及冷却制成加工汽轮机叶片用的坯料；

b．分切：按照需要加工的汽轮机叶片的体积来对坯料进行切割，切割出符合规格的坯料块；

c．锻前加热：对坯料块进行锻前加热；

d．锻打：将坯料块锻打成叶片的形状；

e．热处理：对锻件一次进行退火、淬火和回火，退火时将锻件在炉内加热到600℃～700℃，然后保温10min，之后将锻件在炉内冷却至250℃～260℃，之后打开炉门，使得锻件缓慢的冷却到130℃～140℃，然后将锻件从炉内取出，空冷致室温；回火时，将锻件在炉中缓慢的加热到460℃～470℃，然后在炉内保温50min，然后将炉内加热至560℃～570℃，然后对锻件进行水冷，使其快速冷却至室温；回火时，将锻件放入到炉内，然后加热到270℃～290℃，之后在炉内保温20min，然后将锻件空冷至室温；

f．机加工：通过机械加工，将锻件加工成半成品叶片；

g．消除应力：将半成品叶片放入炉内并且加热到880℃～900℃，然后在炉内对半成品叶片保温20min，之后将半成品叶片在炉内冷却到室温；

h．调质：在调质处理的时候通过两次正火和两次回火，正火时温度为700℃～750℃，并且保温10min，然后水冷至室温，回火时先加热至650℃～700℃，保温15min，然后加热至800℃～850℃，保温10min，之后空冷至室温；

i．喷涂金属复合涂层：将粒度为6μm～10μm的ZnO和Cu粉末按照1:1的比例搅拌均匀，然后利用氮气携带混合后的粉末喷涂到半成品叶片上，喷涂的时候喷涂速度控制在30cm/min～35 cm/min，压力为4MPa～4.5 MPa，温度控制在200℃～250℃。