汽轮机用隔板半环的制造方法技术

本发明专利技术提供了一种汽轮机用隔板半环的制造方法，包括提供钢坯并锻造成隔板整环锻件；对隔板整环锻件顺次进行高温退火工艺、淬火工艺和回火工艺；对隔板整环锻件进行性能检测，当隔板整环锻件满足设定机械性能要求时，对隔板整环锻件顺次进行半精车工艺和第一次去应力退火工艺；对隔板整环锻件进行半环锯切，以形成隔板半环锻件；对隔板半环锻件进行第二次去应力退火工艺；对隔板半环锻件顺次进行精车工艺和第三次去应力退火工艺，形成隔板半环。本发明专利技术制造的汽轮机用隔板半环可以满足设定机械性能要求，并且通过三次去应力退火工艺，使得锻件在半精车和精车工艺中不容易产生变形，提高了汽轮机用隔板半环制造的良率和精度。

Manufacturing method of diaphragm half ring for steam turbine

【技术实现步骤摘要】
汽轮机用隔板半环的制造方法
本专利技术涉及锻造
，尤其涉及一种汽轮机用隔板半环的制造方法。
技术介绍
汽轮机用隔板半环在工作时会承受由压差产生的载荷，工作于高压环境的隔板半环承受着高温、高压蒸汽的作用，因此就要求隔板半环具有良好的综合力学性能。现在有一种上下平面均带5-7mm深台阶的汽轮机用隔板半环，这种隔板半环的外径为高度为70mm～90mm、壁厚为155mm～175mm，机械性能要求为：抗拉强度Rm(Mpa)≥650，屈服强度Re(Mpa)≥450，延伸率A(％)≥20，收缩率Z(％)≥50，HB(表面硬度):190HB-220HB。在制造这种隔板半环时，通常先制造隔板整环锻件，然后在通过对隔板整环锻件进行剖切加工得到隔板半环，采用现有的隔板半环制造工艺满足上述机械性能要求时，由于隔板半环材料特殊，高度小，壁厚大，并且形状复杂，使得隔板半环在后续的半精车和精车的过程中极易产生变形，导致无法正常加工，并且良率较低。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种汽轮机用隔板半环的制造方法，在满足机械性能要求时不容易在加工中产生变形，提高了制造的良率。为了达到上述目的，本专利技术提供了一种汽轮机用隔板半环的制造方法，包括：步骤S1：提供钢坯并锻造成隔板整环锻件，执行步骤S2；步骤S2：对所述隔板整环锻件顺次进行高温退火工艺、淬火工艺和回火工艺，执行步骤S3；步骤S3：对所述隔板整环锻件进行性能检测，当所述隔板整环锻件满足设定机械性能要求时，执行步骤S4；步骤S4：对所述隔板整环锻件顺次进行半精车工艺和第一次去应力退火工艺，执行步骤S5；步骤S5：对所述隔板整环锻件进行半环锯切，以形成隔板半环锻件，执行步骤S6；步骤S6：对所述隔板半环锻件进行第二次去应力退火工艺，执行步骤S7；步骤S7：对所述隔板半环锻件顺次进行精车工艺和第三次去应力退火工艺，形成隔板半环。可选的，所述钢坯的材料包括10Cr9Mo1VNbN钢材，其中，10Cr9Mo1VNbN钢材中的各化学成分的质量百分比或浓度为：C：0.09％～0.12％；Si：0.20％～0.50％；Mn：0.30％～0.60％；P：≤0.020％；S：≤0.010％；Cr：8.50％～9.50％；Mo：0.95％～1.05％；Ni：0.25％～0.40％；V：0.20％～0.25％；Nb：0.06％～0.10％；N：30ppm～70ppm，O：≤20ppm；H：≤2ppm；余量为Fe。可选的，将所述钢坯锻造成所述隔板整环锻件的步骤包括：在小于或等于400℃的温度下将所述钢坯装入锻造炉；将所述锻造炉的温度升高至850℃±20℃后保温2h～3h，升温速度小于或等于150℃/h；将所述锻造炉的温度升高至1180℃±20℃后保温1h～2h，升温速度小于或等于150℃/h；将所述钢坯取出所述锻造炉并进行拔长、抛锻和碾环成型以形成锻件；将所述锻件回炉保温30min～45min；将所述锻件碾环成型以形成所述隔板整环锻件。可选的，对所述隔板整环锻件顺次进行高温退火工艺、淬火工艺和回火工艺的步骤包括：在小于或等于300℃的温度下将所述隔板整环锻件装入加热炉；将加热炉的温度升高至860℃～880℃后保温4.5h～6.5h，升温速度小于或等于100℃；将加热炉冷却至500℃±10℃之后取出所述隔板整环锻件并空冷却，以完成所述高温退火工艺；在小于或等于350℃的温度下将所述隔板整环锻件装入加热炉中；将加热炉的温度升高至1030℃～1050℃后保温4h～6h，升温速度小于或等于100℃/h；将所述隔板整环锻件从加热炉中取出并在淬火液中进行空液交替淬火，淬火液的温度为15℃～40℃，流速为0.8m/s～1.2m/s，PH值为9.0～11.0，折光读数为6.5～8.0；在小于或等于350℃的温度下将所述隔板整环锻件装入加热炉中；将加热炉的温度升高至730℃～750℃后保温7h～10h，升温速度小于或等于100℃/h；将所述隔板整环锻件从加热炉中取出并在淬火液中冷却10min～15min并空冷。可选的，将所述隔板整环锻件从加热炉中取出并在淬火液中进行空液交替淬火的步骤包括：将所述隔板整环锻件浸入淬火液中冷却7min～8min；将所述隔板整环锻件放入空气中空冷1min～1.5min；将所述隔板整环锻件浸入淬火液中冷却610s～645s；将所述隔板整环锻件放入空气中空冷55s～75s；将所述隔板整环锻件浸入淬火液中冷却150s～210s；将所述隔板整环锻件放入空气中空冷55s～75s至100℃～150℃。可选的，将所述隔板整环锻件从加热炉中转运至淬火池的入水时间小于1.5min。可选的，所述设定机械性能要求为：抗拉强度：670Mpa～680Mpa，屈服强度：490Mpa～500Mpa，延伸率：30％～35％，收缩率：70％～80％，表面硬度：200HB-215HB。可选的，对所述隔板整环锻件进行第一次去应力退火工艺的步骤包括：在小于或等于300℃的温度下将所述隔板整环锻件装入加热炉中；将加热炉的温度升高至680℃～700℃后保温7h～9h，升温速度小于或等于100℃/h；在加热炉的温度降低至500±10℃后取出所述隔板整环锻件并空冷；可选的，对所述隔板半环锻件进行第二次去应力退火工艺的步骤包括：在小于或等于300℃的温度下将所述隔板半环锻件装入加热炉中；将加热炉的温度升高至680℃～700℃后保温7h～9h，升温速度小于或等于100℃/h；在加热炉的温度降低至500±10℃后取出所述隔板半环锻件并空冷；可选的，对所述隔板半环锻件进行第三次去应力退火工艺的步骤包括：在小于或等于300℃的温度下将所述隔板半环锻件装入加热炉中；将加热炉的温度升高至700℃～720℃后保温7h～9h，升温速度小于或等于100℃/h；在加热炉的温度降低至300±10℃后取出所述隔板半环锻件并空冷。在本专利技术提供的汽轮机用隔板半环的制造方法中，包括步骤S1：提供钢坯并锻造成隔板整环锻件；步骤S2：对所述隔板整环锻件顺次进行高温退火工艺、淬火工艺和回火工艺；步骤S3：对所述隔板整环锻件进行性能检测，当所述隔板整环锻件满足设定机械性能要求时执行步骤S4；步骤S4：对所述隔板整环锻件顺次进行半精车工艺和第一次去应力退火工艺；步骤S5：对所述隔板整环锻件进行半环锯切，以形成隔板半环锻件；步骤S6：对所述隔板半环锻件进行第二次去应力退火工艺；步骤S7：对所述隔板半环锻件顺次进行精车工艺和第三次去应力退火工艺，形成隔板半环。本专利技术制造的汽轮机用隔板半环可以满足设定机械性能要求，并且通过三次去应力退火工艺，使得锻件在半精车和精车工艺中不容易产生变形，提高了汽轮机用隔板半环制造的良率和精本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种汽轮机用隔板半环的制造方法，其特征在于，包括：/n步骤S1：提供钢坯并锻造成隔板整环锻件，执行步骤S2；/n步骤S2：对所述隔板整环锻件顺次进行高温退火工艺、淬火工艺和回火工艺，执行步骤S3；/n步骤S3：对所述隔板整环锻件进行性能检测，当所述隔板整环锻件满足设定机械性能要求时，执行步骤S4；/n步骤S4：对所述隔板整环锻件顺次进行半精车工艺和第一次去应力退火工艺，执行步骤S5；/n步骤S5：对所述隔板整环锻件进行半环锯切，以形成隔板半环锻件，执行步骤S6；/n步骤S6：对所述隔板半环锻件进行第二次去应力退火工艺，执行步骤S7；/n步骤S7：对所述隔板半环锻件顺次进行精车工艺和第三次去应力退火工艺，形成隔板半环。/n

【技术特征摘要】
1.一种汽轮机用隔板半环的制造方法，其特征在于，包括：
步骤S1：提供钢坯并锻造成隔板整环锻件，执行步骤S2；
步骤S2：对所述隔板整环锻件顺次进行高温退火工艺、淬火工艺和回火工艺，执行步骤S3；
步骤S3：对所述隔板整环锻件进行性能检测，当所述隔板整环锻件满足设定机械性能要求时，执行步骤S4；
步骤S4：对所述隔板整环锻件顺次进行半精车工艺和第一次去应力退火工艺，执行步骤S5；
步骤S5：对所述隔板整环锻件进行半环锯切，以形成隔板半环锻件，执行步骤S6；
步骤S6：对所述隔板半环锻件进行第二次去应力退火工艺，执行步骤S7；
步骤S7：对所述隔板半环锻件顺次进行精车工艺和第三次去应力退火工艺，形成隔板半环。


2.如权利要求1所述的汽轮机用隔板半环的制造方法，其特征在于，所述钢坯的材料包括10Cr9Mo1VNbN钢材，其中，10Cr9Mo1VNbN钢材中的各化学成分的质量百分比或浓度为：
C：0.09％～0.12％；Si：0.20％～0.50％；Mn：0.30％～0.60％；P：≤0.020％；S：≤0.010％；Cr：8.50％～9.50％；Mo：0.95％～1.05％；Ni：0.25％～0.40％；V：0.20％～0.25％；Nb：0.06％～0.10％；N：30ppm～70ppm，O：≤20ppm；H：≤2ppm；余量为Fe。


3.如权利要求1所述的汽轮机用隔板半环的制造方法，其特征在于，将所述钢坯锻造成所述隔板整环锻件的步骤包括：
在小于或等于400℃的温度下将所述钢坯装入锻造炉；
将所述锻造炉的温度升高至850℃±20℃后保温2h～3h，升温速度小于或等于150℃/h；
将所述锻造炉的温度升高至1180℃±20℃后保温1h～2h，升温速度小于或等于150℃/h；
将所述钢坯取出所述锻造炉并进行拔长、抛锻和碾环成型以形成锻件；
将所述锻件回炉保温30min～45min；
将所述锻件碾环成型以形成所述隔板整环锻件。


4.如权利要求1所述的汽轮机用隔板半环的制造方法，其特征在于，对所述隔板整环锻件顺次进行高温退火工艺、淬火工艺和回火工艺的步骤包括：
在小于或等于300℃的温度下将所述隔板整环锻件装入加热炉；
将加热炉的温度升高至860℃～880℃后保温4.5h～6.5h，升温速度小于或等于100℃；
将加热炉冷却至500℃±10℃之后取出所述隔板整环锻件并空冷却，以完成所述高温退火工艺；
在小于或等于350℃的温度下将所述隔板整环锻件装入加热炉中；
将加热炉的温度升高至1030℃～1050℃后保温4h～6h，升温速度小于或等于100℃/h；
将所述隔板整环锻件从加热炉中取出并在淬火液中进行空液交替淬火，淬火液的温度为15...

【专利技术属性】
技术研发人员：王淑艳，秦亮，周瑞，白妮，张艳，
申请(专利权)人：张家港江苏科技大学产业技术研究院，
类型：发明
国别省市：江苏;32