專利名稱：300mw汽輪發(fā)電機(jī)彈性定位筋的穩(wěn)定性熱處理工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種300麗汽輪發(fā)電機(jī)彈性定位筋的穩(wěn)定性熱處理工藝。
背景技術(shù)：
300麗汽輪發(fā)電機(jī)定子鐵心隔振結(jié)構(gòu)的最初設(shè)計為裝配式結(jié)構(gòu)，即彈簧板和定 位筋使用不同材料，采用高強(qiáng)度合金鋼(T-l鋼板)加工的4塊彈簧板和優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼 (Q235)加工的l根定位筋，用銷套和螺栓裝配成l個單元部件，然后在機(jī)座加工中心裝配到 機(jī)座上，與機(jī)座連接使用定位銷螺釘。由于生產(chǎn)工藝復(fù)雜，加工周期長，裝配精度要求高，占 用機(jī)座加工中心時間長，不適合300麗汽輪發(fā)電機(jī)批量生產(chǎn)的要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種不占用機(jī)座加工中心，大大簡化了制造工藝，縮短了生 產(chǎn)周期的300麗汽輪發(fā)電機(jī)彈性定位筋的穩(wěn)定性熱處理工藝。本發(fā)明的技術(shù)方案為一 種300麗汽輪發(fā)電機(jī)彈性定位筋的穩(wěn)定性熱處理工藝，其特征是定位筋穩(wěn)定熱處理的工 藝方法是a)根據(jù)定位筋的組織和性能指標(biāo)分析認(rèn)為性能指標(biāo)低的主要原因是熱軋空冷 時，坯料截面尺寸大，冷卻速度不足，組織中貝氏體、馬氏體含量過少所致，為了提高力學(xué)性 能，對定位筋坯料進(jìn)行了性能熱處理；定位筋必需進(jìn)行淬回火熱處理；b)采用88(TC保溫三 小時油冷淬火，如果組織為粒狀貝氏體，則采用55(TC保溫3-5小時爐冷熱處理，如果組織 為馬氏體，則采用64(TC保溫3-5小時空冷+3501:保溫3_5小時爐冷熱處理；c)熱處理回 火時的裝爐方式為采用六支熱電偶進(jìn)行測溫，定位筋全部擺放在爐子中央，兩側(cè)距爐墻米 以上，遠(yuǎn)離燒嘴，避免火焰接觸工件，定位筋擺放在100mm厚鋼板上，鋼板用800mm高的墊鐵 墊起，加高的鋼板平面使?fàn)t氣循環(huán)更暢通，定位筋擺放層數(shù)不超過2層。本發(fā)明提出了熱應(yīng) 力和介穩(wěn)組織的轉(zhuǎn)變是定位筋加工變形的主要原因的觀點，因此穩(wěn)定組織、消除應(yīng)力成為 此項技術(shù)關(guān)鍵。該鋼最佳組織為貝氏體+鐵素體，但該組織不穩(wěn)定。解決組織穩(wěn)定性問題 將影響強(qiáng)度指標(biāo)，如果顧及強(qiáng)度，得到馬氏體組織，消除應(yīng)力退火時該鋼又有二次回火脆性 問題。另外定位筋毛坯料屬細(xì)長桿類，熱處理加熱時應(yīng)在井式爐中垂直懸掛，受設(shè)備條件所 限只能平放在燃?xì)鉅t中，因此退火過程中變形量的控制又是一難點。 本發(fā)明國內(nèi)首次研制的19CrMnNi鋼的原始金相組織及力學(xué)性能的分析，認(rèn)為采 用現(xiàn)有的熱處理工藝達(dá)不到定位筋的力學(xué)性能要求以及對定位筋加工變形的要求，因此 必須發(fā)明一種新的熱處理工藝方法，通過控制淬火、回火加熱溫度、冷卻方式及消除應(yīng)力方 法，保證用19CrMnNi材料制造的定位筋達(dá)到設(shè)計要求的力學(xué)性能標(biāo)準(zhǔn)，并且在加工過程中 不會因為過大的應(yīng)力造成變形。 該鋼淬火如組織為粒狀貝氏體+鐵素體，則該組織不穩(wěn)定，貝氏體中含有殘余奧 氏體，在機(jī)械加工時易分解為馬氏體，產(chǎn)生組織應(yīng)力，因而引起定位筋變形。采用55(TC保溫 3小時之后在爐內(nèi)緩冷，可以使奧氏體分解，提高韌性，各項指標(biāo)滿足力學(xué)性能要求，同時也 使殘余應(yīng)力降至較低，滿足定位筋加工變形要求。該鋼淬火如得到馬氏體組織，則有二次回火脆性，如果回火溫度選擇不當(dāng)，會造成定位筋沖擊韌性降低。采用64(TC保溫3三小時空
冷回火，可以防止回火脆性發(fā)生，滿足力學(xué)性能要求，但后期加工變形較大，回火后再附加
一次35(TC保溫3三小時消除應(yīng)力退火，可不降低力學(xué)性能的同時控制變形量。 定位筋毛坯料屬細(xì)長桿類，熱處理加熱不當(dāng)則很容易引起變形，為使定位筋受熱
均勻，采取以下措施定位筋全部擺放在爐子中央，兩側(cè)距爐墻2米以上，遠(yuǎn)離燒嘴，完全避
免了火焰接觸工件。定位筋擺放在100mm厚鋼板上，鋼板用800mm高的墊鐵墊起，加高的鋼
板平面使?fàn)t氣循環(huán)更暢通，同時起到均熱板的作用，為了防止變形，有利于均溫，工件擺放
層數(shù)應(yīng)盡量少。 原定位筋采用的熱處理工藝，力學(xué)性能達(dá)不到產(chǎn)品設(shè)計要求，并保證不了定位筋 加工后的尺寸。本發(fā)明采用了新的消除殘余應(yīng)力、穩(wěn)定組織的熱處理工藝方法，在保證力學(xué) 性能滿足設(shè)計要求的基礎(chǔ)上，將應(yīng)力降到了最低，解決了由于消除殘余應(yīng)力而使材料發(fā)生 脆化的難題，為后序加工提供了良好的基礎(chǔ)。 本發(fā)明將定子鐵心隔振結(jié)構(gòu)改為目前的焊接式彈性定位筋，彈簧板和定位筋為一 體，不需裝配，與機(jī)座連接為傳統(tǒng)的焊接方式，在鐵心裝壓工位完成，不占用機(jī)座加工中心， 大大簡化了制造工藝，縮短了生產(chǎn)周期。300麗定位筋主要起固定定子鐵心，隔絕機(jī)座因鐵 心磁力引起的振動，同時還要考慮在瞬間短路時產(chǎn)生巨大的扭矩作用而對定位筋帶來的沖 擊力。定位筋的坯料為85mmX95mm扁鋼，長6m，需加工出鴿尾、彈性槽、端部螺紋。定位筋 是以焊接的方式固定在機(jī)座上，因此，要求定位筋材料必須具有良好的彈性極限和沖擊韌 性外，還要保證定位筋材料具有良好的焊接性能和機(jī)加性能，以保證冷焊無裂紋及機(jī)加工 后的尺寸穩(wěn)定性。


圖1為定位筋及熱電偶擺放示意圖
圖2為鋼板及墊鐵擺放示意圖
具體實施例方式
—種300麗汽輪發(fā)電機(jī)彈性定位筋的穩(wěn)定性熱處理工藝，定位筋2穩(wěn)定熱處理的 工藝方法是a)根據(jù)定位筋2的組織和性能指標(biāo)分析認(rèn)為性能指標(biāo)低的主要原因是熱軋 空冷時，坯料截面尺寸大，冷卻速度不足，組織中貝氏體、馬氏體含量過少所致，為了提高 力學(xué)性能，對定位筋2坯料進(jìn)行了性能熱處理；定位筋2必需進(jìn)行淬回火熱處理；b)采用
88(TC保溫三小時油冷淬火，如果組織為粒狀貝氏體，則采用55(TC保溫3-5小時爐冷熱處 理，如果組織為馬氏體，則采用64(TC保溫3-5小時空冷+3501:保溫3_5小時爐冷熱處理； c)熱處理回火時的裝爐方式為按照如圖l所示，定位筋及熱電偶擺放示意圖這種形式， 采用六支熱電偶1進(jìn)行測溫，定位筋2全部擺放在爐子中央，兩側(cè)距爐墻2米以上，遠(yuǎn)離燒 嘴，避免火焰接觸工件。按照如圖2所示，鋼板及墊鐵擺放示意圖這種形式，定位筋2擺放 在100mm厚鋼板3上，鋼板3用800mm高的墊鐵4墊起，加高的鋼板3平面使?fàn)t氣循環(huán)更暢 通，同時起到均熱板的作用，為了防止變形，有利于均溫，定位筋2擺放層數(shù)應(yīng)盡量少，采用 本發(fā)明對定位筋2坯料進(jìn)行處理，能夠提高強(qiáng)度，改善韌塑性，滿足設(shè)計要求。
權(quán)利要求
一種300MW汽輪發(fā)電機(jī)彈性定位筋的穩(wěn)定性熱處理工藝，其特征是定位筋2穩(wěn)定熱處理的工藝方法是a)根據(jù)定位筋(2)的組織和性能指標(biāo)分析認(rèn)為性能指標(biāo)低的主要原因是熱軋空冷時，坯料截面尺寸大，冷卻速度不足，組織中貝氏體、馬氏體含量過少所致，為了提高力學(xué)性能，對定位筋(2)坯料進(jìn)行了性能熱處理；定位筋(2)必需進(jìn)行淬回火熱處理；b)采用880℃保溫三小時油冷淬火，如果組織為粒狀貝氏體，則采用550℃保溫3-5小時爐冷熱處理，如果組織為馬氏體，則采用640℃保溫3-5小時空冷+350℃保溫3-5小時爐冷熱處理；c)熱處理回火時的裝爐方式為采用六支熱電偶(1)進(jìn)行測溫，定位筋(2)全部擺放在爐子中央，兩側(cè)距爐墻(2)米以上，遠(yuǎn)離燒嘴，避免火焰接觸工件，定位筋(2)擺放在100mm厚鋼板(3)上，鋼板(3)用800mm高的墊鐵(4)墊起，加高的鋼板(3)平面使?fàn)t氣循環(huán)更暢通，定位筋(2)擺放層數(shù)不超過2層。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種300MW汽輪發(fā)電機(jī)彈性定位筋的穩(wěn)定性熱處理工藝，采用國內(nèi)首次試制的19CrMnNi材料制造的彈性定位筋材料加工中產(chǎn)生嚴(yán)重變形，通過對其材料全面研究，提出了熱應(yīng)力和介穩(wěn)組織的轉(zhuǎn)變是定位筋加工變形的主要原因的觀點，因此穩(wěn)定組織、消除應(yīng)力成為此項技術(shù)關(guān)鍵。該鋼熱處理后會產(chǎn)生兩種組織，針對不同的組織采用不同的熱處理工藝方法，可以達(dá)到定位筋的力學(xué)性能及控制變形的要求。本發(fā)明摸索出了19CrMnNi消除應(yīng)力、穩(wěn)定組織的特殊熱處理工藝，同時解決了回火脆難題；通過對細(xì)長件熱處理變形問題的分析，確定出合理的裝爐形式及擺放位置，解決了定位筋消除應(yīng)力熱處理過程中的變形問題。
文檔編號C21D9/00GK101717848SQ200910073429
公開日2010年6月2日 申請日期2009年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月17日
發(fā)明者張立娟, 過潔 申請人:哈爾濱電機(jī)廠有限責(zé)任公司