大型锻件制造缺陷与对策

第1章 概述 1

1.1 大型锻件的应用领域 1

1.1.1 冶炼设备 1

1.1.2 轧制设备 2

1.1.3 锻压设备 2

1.1.4 矿山设备 3

1.1.5 电力设备 4

1.1.6 石油、化工设备 6

1.1.7 航空、航天设备 7

1.1.8 专项及科研装备 8

1.2 大型锻件的分类 8

1.3 大型锻件的常见缺陷 8

第2章 大型锻件冶金缺陷与对策 12

2.1 偏析 12

2.1.1 EPR上封头 12

2.1.2 低压转子 14

2.1.3 高中压联合转子 16

2.1.4 5m支承辊 17

2.2 夹杂 20

2.2.1 支承辊 22

2.2.2 转子 29

2.2.3 接管段 52

2.2.4 接管 58

2.2.5 真空吸注 61

2.3 有害相 62

2.3.1 带状组织 62

2.3.2 网状碳化物 63

2.3.3 高温铁素体 64

2.3.4 Y相 65

2.4 钢锭表面缺陷 66

2.4.1 龟裂 66

2.4.2 环裂 67

2.4.3 黏模 68

2.5 酸溶铝 69

2.6 异金属 69

2.7 凝固不充分 73

2.7.1 笔筒形钢锭 73

2.7.2 提前脱帽 74

第3章 大型锻件锻造缺陷与对策 75

3.1 裂纹 75

3.1.1 转子开裂 75

3.1.2 支承辊开裂 81

3.1.3 水室封头开裂 91

3.1.4 主管道裂纹 93

3.1.5 不锈钢泵壳裂纹 95

3.2 混晶 96

3.2.1 低压转子 96

3.2.2 齿轮 97

3.2.3 主管道 98

3.2.4 CENTER整体封头 99

3.3 折叠与折伤 103

3.3.1 主管道折叠 103

3.3.2 封头锻件折伤 104

3.3.3 筒体锻件折伤 106

3.3.4 JTS（中心压实）法折伤 107

3.3.5 Ni基合金钢锭镦粗折伤 108

3.4 氧化皮 109

3.4.1 加氢反应器筒体 109

3.4.2 锥形筒体 110

3.4.3 接管段 110

3.4.4 管板 111

3.4.5 水室封头 113

3.4.6 稳压器下封头 114

3.5 “肥头大耳” 115

3.5.1 主管道 115

3.5.2 蒸汽发生器水室封头 116

3.5.3 管板 118

3.5.4 锥形筒体 121

3.5.5 加氢反应器过渡段 121

3.5.6 支承辊 123

3.5.7 水轮机大轴 124

3.5.8 风机轴 125

3.5.9 曲拐 126

3.6 附具设计及使用不当 132

3.6.1 锤头设计不当 132

3.6.2 下模设计不当 132

3.6.3 套筒使用不当 134

3.6.4 模具使用不当 136

3.7 拉应力 138

3.7.1 不锈钢转子轴端心部裂纹 138

3.7.2 支承辊钳口缩孔 139

3.8 其他 140

3.8.1 抱芯棒 140

3.8.2 白点 141

3.8.3 立料夹痕 142

3.8.4 镦粗形状偏差 143

3.8.5 钳口缺陷 144

3.8.6 锻件不同心 145

3.8.7 偏载锻造 147

3.8.8 “歪瓜裂枣” 148

3.8.9 管嘴翻边定位偏差 149

3.8.10 轴身拔长弯曲 150

3.8.11 钢锭压冒口 151

3.8.12 “糊状区”锻造 154

3.8.13 焊接附件引发的裂纹 154

第4章 大型锻件热处理缺陷与对策 156

4.1 预备热处理不当 156

4.1.1 接管段 156

4.1.2 低压转子 158

4.1.3 发电机转子 159

4.1.4 厚截面筒体 160

4.2 性能热处理尺寸变化 169

4.2.1 环体与封头 169

4.2.2 转子 173

4.3 淬火裂纹 181

4.3.1 水室封头 181

4.3.2 管板 202

4.4 冷却速度不足 204

4.5 淬火装置不完善 206

4.6 取样位置不匹配 207

4.7 支承辊开裂 223

4.7.1 置裂 223

4.7.2 服役过程中断裂 224

4.8 材料潜力发挥不足 236

4.8.1 接管段 236

4.8.2 主法兰与机壳 238

4.8.3 筒体 242

第5章 大型锻件的发展方向 247

5.1 目标 247

5.1.1 形神兼备 247

5.1.2 极端制造 249

5.1.3 标准自主化 252

5.2 均质化制坯 255

5.2.1 超大型钢锭制坯 256

5.2.2 增材制坯 261

5.3 近净成形锻造 267

5.3.1 锻轧成形 268

5.3.2 锻挤成形 269

5.3.3 锻弯成形 289

5.3.4 热弯成形 291

5.4 铸件改锻件 292

5.4.1 主泵泵壳 292

5.4.2 水轮机零件 292

5.4.3 汽轮机零件 296

5.4.4 其他零件 296

5.5 装备保障 297

5.5.1 液压机 298

5.5.2 配套设备 298

案例索引 300

参考文献 303