大型鑄鍛件：汽輪發(fā)電機護環(huán)液壓脹形強化新工藝的研究
2023-06-26【作 者】楊耀田;江耀宗;劉助柏;郭會光
【前 言】
護環(huán)裝在發(fā)電機轉(zhuǎn)子的兩端， 用來緊箍轉(zhuǎn)子的端部繞組， 防止其受力移動。 當發(fā)電機工作時， 護環(huán)承受巨大的離心力。為了保證護環(huán)與轉(zhuǎn)子同心， 防止振動， 護環(huán)與轉(zhuǎn)子搭接部份采用熱裝配合， 因此配合處又受過盈裝配應力作用。 當發(fā)電機在高速運轉(zhuǎn)及啟動、 停機的時刻護環(huán)尚受交變應力的作用。 有些護環(huán)為了便于通風冷卻， 常常在護環(huán)上開一些通風孔， 引起應力集中， 局部應力更大。 此外， 由于工作環(huán)境特殊， 還可能受應力腐蝕。 所以護環(huán)是發(fā)電機中受力最復雜， 要求最高的關(guān)鍵另件之一。
為了保證發(fā)電機組的長期安全運行。 要求護環(huán)應具備足夠高的強度和一定的屈強比。 同時具有一定的塑性和韌性。這就要求成品護環(huán)的組織結(jié)構(gòu)應當均勻， 危害性的缺陷要少， 尤其是晶粒要細而均勻。 另外要求殘余應力要小而且分布理想， 以防護環(huán)變形、 應力腐蝕的發(fā)展及應力疊加造成破壞事故。 因為護環(huán)受力情況復雜， 所以要求冶煉、熱鍛制坯、冷變形等都要有先進而嚴格的工藝制度， 以保證內(nèi)部裂紋或類似裂紋缺陷最少。 并加強超聲波探傷檢查， 進行必要的斷裂力學驗算， 正確判定工作可靠性。 另外對護環(huán)鋼中各種元素的含量和碳化物析出問題， 也應考慮， 以保證要求的導磁率
目前我國在制做護環(huán)方面， 對各個環(huán)節(jié)都在開展研究， 近幾年變形強化進展較快。 經(jīng)過我們對護環(huán)液壓脹形長期的試驗研究， 獲得了一些模擬實驗經(jīng)驗和理論認識。 并且于一九七八年八月首先在我國取得了護環(huán)液壓脹形生產(chǎn)試驗的成功。 用減壓法生產(chǎn)出了一批尺寸、性能均優(yōu)的護環(huán)。 至今護環(huán)液壓脹形強化方法已經(jīng)成為一種生產(chǎn)手段投入了批量生產(chǎn)， 正在向全國推廣。
【結(jié) 論】
1、通過試驗研究和近一年的生產(chǎn)實踐證明， 護環(huán)液壓脹形新工藝的特點主要是：省力；護環(huán)變形均勻，形狀、尺寸能夠精確控制， 機械性能好， 殘余應力分布理想操作簡便， 生產(chǎn)效率高， 成本低， 工作中無剛性沖擊和振動， 對機器損壞少， 生產(chǎn)安全 工藝過程容易定型， 便于組織機械化批量生產(chǎn)， 如果在設計模具系列時， 注意組合共用，一模多用，則可以減少工藝裝備數(shù)量， 經(jīng)濟效果更為顯著。
2、通過理論分析與試驗研究證明， 護環(huán)液壓脹形新工藝的基本理論是符合實際的。設計計算是正確的。這一新工藝隨著應用 范圍的不斷擴大，將使工藝及其參數(shù)更加完善和準確。
3、通過模擬試驗和生產(chǎn)實踐證明， 降低或消除由其他強化工藝生產(chǎn)護環(huán)中的有害殘余應力的原理和方法是正確的。運用此原理和方法， 可以挽回一批因殘余應力超標報廢的護環(huán)， 并能從根本上解決護環(huán)有害殘余應力問題。
為了迅速發(fā)展我國的電力事業(yè)， 全面提高電站鍛件－護環(huán)的質(zhì)量和生產(chǎn)率， 除了進一步研究護環(huán)強化技術(shù)外， 還應該在護環(huán)鋼的冶金方面研制新金屬材料方面制坯技術(shù)方面改善熱鍛工藝方面，細化晶粒度， 提高晶粒均勻度方面抓緊研究，以便較快地提高我國護環(huán)制造的技術(shù)水平。
以下是正文：
