大型鑄鍛件：汽輪發(fā)電機(jī)護(hù)環(huán)液壓脹形強(qiáng)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(hù)環(huán)裝在發(fā)電機(jī)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(dāng)發(fā)電機(jī)工作時(shí)， 護(hù)環(huán)承受巨大的離心力。為了保證護(hù)環(huán)與轉(zhuǎn)子同心， 防止振動， 護(hù)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(yīng)力作用。 當(dāng)發(fā)電機(jī)在高速運(yùn)轉(zhuǎn)及啟動、 停機(jī)的時(shí)刻護(hù)環(huán)尚受交變應(yīng)力的作用。 有些護(hù)環(huán)為了便于通風(fēng)冷卻， 常常在護(hù)環(huán)上開一些通風(fēng)孔， 引起應(yīng)力集中， 局部應(yīng)力更大。 此外， 由于工作環(huán)境特殊， 還可能受應(yīng)力腐蝕。 所以護(hù)環(huán)是發(fā)電機(jī)中受力最復(fù)雜， 要求最高的關(guān)鍵另件之一。
為了保證發(fā)電機(jī)組的長期安全運(yùn)行。 要求護(hù)環(huán)應(yīng)具備足夠高的強(qiáng)度和一定的屈強(qiáng)比。 同時(shí)具有一定的塑性和韌性。這就要求成品護(hù)環(huán)的組織結(jié)構(gòu)應(yīng)當(dāng)均勻， 危害性的缺陷要少， 尤其是晶粒要細(xì)而均勻。 另外要求殘余應(yīng)力要小而且分布理想， 以防護(hù)環(huán)變形、 應(yīng)力腐蝕的發(fā)展及應(yīng)力疊加造成破壞事故。 因?yàn)樽o(hù)環(huán)受力情況復(fù)雜， 所以要求冶煉、熱鍛制坯、冷變形等都要有先進(jìn)而嚴(yán)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(qiáng)超聲波探傷檢查， 進(jìn)行必要的斷裂力學(xué)驗(yàn)算， 正確判定工作可靠性。 另外對護(hù)環(huán)鋼中各種元素的含量和碳化物析出問題， 也應(yīng)考慮， 以保證要求的導(dǎo)磁率
目前我國在制做護(hù)環(huán)方面， 對各個(gè)環(huán)節(jié)都在開展研究， 近幾年變形強(qiáng)化進(jìn)展較快。 經(jīng)過我們對護(hù)環(huán)液壓脹形長期的試驗(yàn)研究， 獲得了一些模擬實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)和理論認(rèn)識。 并且于一九七八年八月首先在我國取得了護(hù)環(huán)液壓脹形生產(chǎn)試驗(yàn)的成功。 用減壓法生產(chǎn)出了一批尺寸、性能均優(yōu)的護(hù)環(huán)。 至今護(hù)環(huán)液壓脹形強(qiáng)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(yàn)研究和近一年的生產(chǎn)實(shí)踐證明， 護(hù)環(huán)液壓脹形新工藝的特點(diǎn)主要是：省力；護(hù)環(huán)變形均勻，形狀、尺寸能夠精確控制， 機(jī)械性能好， 殘余應(yīng)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(jī)器損壞少， 生產(chǎn)安全 工藝過程容易定型， 便于組織機(jī)械化批量生產(chǎn)， 如果在設(shè)計(jì)模具系列時(shí)， 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(jì)效果更為顯著。
2、通過理論分析與試驗(yàn)研究證明， 護(hù)環(huán)液壓脹形新工藝的基本理論是符合實(shí)際的。設(shè)計(jì)計(jì)算是正確的。這一新工藝隨著應(yīng)用 范圍的不斷擴(kuò)大，將使工藝及其參數(shù)更加完善和準(zhǔn)確。
3、通過模擬試驗(yàn)和生產(chǎn)實(shí)踐證明， 降低或消除由其他強(qiáng)化工藝生產(chǎn)護(hù)環(huán)中的有害殘余應(yīng)力的原理和方法是正確的。運(yùn)用此原理和方法， 可以挽回一批因殘余應(yīng)力超標(biāo)報(bào)廢的護(hù)環(huán)， 并能從根本上解決護(hù)環(huán)有害殘余應(yīng)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(hù)環(huán)的質(zhì)量和生產(chǎn)率， 除了進(jìn)一步研究護(hù)環(huán)強(qiáng)化技術(shù)外， 還應(yīng)該在護(hù)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(xì)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(hù)環(huán)制造的技術(shù)水平。
以下是正文：
