2Cr11Mo1VNbN汽輪機葉片用鋼鍛件的鍛造工藝制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種2Cr11Mo1VNbN汽輪機葉片用鋼鍛件的鍛造工藝，該鍛造工藝包括：鍛前加熱時，控制入爐溫度不超過600℃，低溫升溫速度不超過70℃/h，同時在650～750℃均、保溫6～8小時，再以不超過100℃/h的升溫速度升溫至1190±10℃，在1190±10℃保溫4～6小時后降溫至1100±10℃，保溫2～4小時出爐鍛造；鍛造時，利用精鍛機采取A、B兩夾爪橫向拉打或推打鍛造，上料后，夾持錠尾端，將冒口端指向B夾頭。本發(fā)明專利技術(shù)的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中生產(chǎn)的2Cr11Mo1VNbN汽輪機葉片用鋼組織中δ?鐵素體含量高、鍛造極易開裂并嚴重影響其強韌性的缺點而提供一種解決2Cr11Mo1VNbN汽輪機葉片用鋼鍛件開裂問題、滿足其強韌性要求、減少了機加工余量且提高生產(chǎn)效率的2Cr11Mo1VNbN汽輪機葉片用鋼鍛件的鍛造工藝。

Forging technology of steel forgings for 2Cr11Mo1VNbN turbine blade

The invention relates to the use of forged steel forgings for 2Cr11Mo1VNbN steam turbine blades, including the forging process: heating before forging, furnace temperature control does not exceed 600 degrees, low temperature heating rate does not exceed 70 degrees /h, while at 650 to 750 DEG C, holding for 6 to 8 hours, with not more than 100 DEG /h the heating speed of heating up to 1190 + 10 C, in 1190 + 10 DEG C for 4 to 6 hours after cooling to 1100 - 10 DEG C, holding 2 ~ 4 hours from forging; forging, forging machine using A, take B two claw hit or push pull horizontal forging, feeding, clamping spindle at the end, the riser to B chuck. The aim of the invention is to overcome the shortcomings of 2Cr11Mo1VNbN steam turbine blade production in the prior art cracking and seriously affect the strength and toughness of the steel in delta disadvantage ferrite content is high, easy to crack for forging steel forgings, a solution of 2Cr11Mo1VNbN steam turbine blades satisfy its toughness requirements, reduce machining allowance and improving the forging process of 2Cr11Mo1VNbN steel forgings for turbine blade production efficiency.

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
2Cr11Mo1VNbN汽輪機葉片用鋼鍛件的鍛造工藝
本專利技術(shù)涉及鋼鐵材料制造工藝控制領域，尤其涉及一種2Cr11Mo1VNbN汽輪機葉片用鋼鍛件的鍛造工藝。
技術(shù)介紹
目前對于2Cr11Mo1VNbN汽輪機葉片用鋼常規(guī)的生產(chǎn)方法是：按自由鍛件加熱通用技術(shù)要求Ⅲ組鋼進行加熱，采用油（水）壓機鍛造成型，不僅鍛造余量大、鍛造變形量、變形速度及變形溫度很難精確控制，同時組織中δ-鐵素體含量高，鍛造極易開裂，并嚴重影響其強韌性，生產(chǎn)成本及廢品率較高。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)中生產(chǎn)的2Cr11Mo1VNbN汽輪機葉片用鋼組織中δ-鐵素體含量高、鍛造極易開裂并嚴重影響其強韌性的缺點而提供一種解決2Cr11Mo1VNbN汽輪機葉片用鋼鍛件開裂問題、滿足其強韌性要求、減少了機加工余量且提高生產(chǎn)效率的2Cr11Mo1VNbN汽輪機葉片用鋼鍛件的鍛造工藝。為了實現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)采用如下的技術(shù)方案：一種2Cr11Mo1VNbN汽輪機葉片用鋼鍛件的鍛造工藝，該鍛造工藝包括：鍛前加熱時，控制入爐溫度不超過600℃，并在該溫度下保溫3～5小時，低溫升溫速度不超過70℃/h，同時在650～750℃均、保溫6～8小時，再以不超過100℃/h的升溫速度升溫至1190±10℃，在1190±10℃保溫4～6小時后降溫至1100±10℃，保溫2～4小時出爐鍛造；鍛造時，充分利用精鍛機的設備優(yōu)勢，采取A、B兩夾爪橫向拉打或推打鍛造，上料后，夾持錠尾端，將冒口端指向B夾頭?？刂频谝坏来螇合铝繛?0mm，推打速度為2m/min，以改善鍛件內(nèi)部塑性。主變形鍛造時嚴格控制每道次壓下量為40mm，鍛打速度不超過4m/min，確保鍛件內(nèi)部充分鍛透并減少應力的產(chǎn)生?？刂谱詈笠坏来卫蛩俣葹?.5m/min，以保證鍛件表面質(zhì)量。為保持良好的鍛造塑性及避免δ-鐵素體的產(chǎn)生，整個鍛造過程控制始鍛溫度為960～990℃，終鍛溫度為850～880℃。其中最優(yōu)的鍛造溫度為860℃，控制最后一道次鍛造時，始鍛溫度不超過920℃，最后一道次的終鍛溫度不超過870℃。本專利技術(shù)的技術(shù)方案產(chǎn)生的積極效果如下：本專利技術(shù)解決了2Cr11Mo1VNbN汽輪機葉片用鋼鍛件鍛造過程中開裂、退火組織中δ-鐵素體含量高、鍛件強韌性差的技術(shù)難題，不僅使產(chǎn)品質(zhì)量得到保證，而且該生產(chǎn)方法的機械加工余量小、生產(chǎn)效率高、降低了生產(chǎn)成本，同時鍛件鍛透性好，各部分的力學性能均勻且強韌性高，延長了使用壽命，生產(chǎn)工藝更加經(jīng)濟、科學。鍛前加熱時，根據(jù)該材料合金元素含量高、熱傳導率低、鍛造塑性差的特點，為防止低溫加熱時產(chǎn)生溫度應力及組織應力而開裂，控制入爐溫度不超過600℃并在該溫度下保溫3～5小時，之后以不超過70℃/h的升溫速度升溫至650～750℃均、保溫6～8小時，使電渣錠內(nèi)外溫度充分一致，避免因溫度應力開裂，再以不超過100℃/h的升溫速度升溫至1190±10℃，為確保電渣錠充分熱透并盡量減少或避免δ-鐵素體的析出，在1190±10℃保溫4～6小時后降溫至1100±10℃，保溫2～4小時出爐鍛造。鍛造過程按如下控制變形量，控制第一道壓下量為20mm，主要目的是改善鑄態(tài)組織、提高鍛造塑性；主變形每道次壓下量為40mm，控制拉打速度為4m/min，推打速度為2m/min，為保證鍛件表面質(zhì)量，控制最后一道次拉打速度為1.5m/min；同時，鍛造過程中反復測溫，整個鍛造過程，保持鍛造溫度在850～990℃之間，其中860℃為最優(yōu)溫度；同時控制最后一道次鍛造時，溫度不超過920℃時方可開始鍛造，這樣既可確保鍛件內(nèi)部充分鍛透，又可避免溫升引起鍛件內(nèi)部產(chǎn)生大量δ-鐵素體及產(chǎn)生應力引起鍛造開裂。附圖說明圖1為本專利技術(shù)實施例的汽輪機葉片鋼鍛前加熱規(guī)范曲線圖。具體實施方式下面結(jié)合具體實施例對本專利技術(shù)作進一步闡述與說明。實施例一2Cr11Mo1VNbN汽輪機葉片用鋼鍛件的鍛造工藝，以直徑為φ125mm規(guī)格（鍛坯尺寸為φ140mm）的2Cr11Mo1VNbN汽輪機葉片用鋼鍛件為例，進行分析。該規(guī)格葉片用鋼鍛前加熱規(guī)范如圖1，控制入爐溫度不超過600℃并在該溫度下保溫3小時，之后以不超過70℃/h的升溫速度升溫至650～750℃均、保溫6小時，再以不超過100℃/h的升溫速度升溫至1190±10℃并保溫4小時后降溫至1100±10℃，保溫2小時出爐鍛造；鍛造過程控制變形量、變形速度及變形溫度，確保均勻變形，避免組織及溫度應力。其工藝路線為：電爐冶煉+真空精煉→電渣重熔→精鍛機鍛造成型→退火→校直→理化檢測、檢驗→機加至成品→檢測、檢驗→包裝→交貨。所用材質(zhì)為2Cr11Mo1VNbN鋼，電渣錠為我公司自己生產(chǎn)。具體生產(chǎn)流程為：電爐冶煉+真空精煉→電渣重熔→加熱→精鍛機鍛造成形→鍛后退火→表面檢驗、理化檢測（低倍、非金屬夾雜、晶粒度、力學性能（一拉三沖、持久試驗）、δ-鐵素體含量、超聲波探傷）、下料→機加工→磁粉檢測、尺寸檢驗→交貨。鍛造所用設備為SXP-65型精鍛機，充分利用SXP-65精鍛機的設備優(yōu)勢，根據(jù)鍛造工藝編制的鍛造程序，采取A、B兩夾爪夾緊后橫向拉打或推打，將坯料鍛至預先設計的外形尺寸。鍛造結(jié)束后進行鍛后正回火、校直、檢驗、超聲波探傷、下料、機加工、磁粉檢測、調(diào)質(zhì)處理等工作，最終生產(chǎn)出滿足高質(zhì)量要求的汽輪機葉片用鋼鍛件，使各項力學性能指標達到：抗拉強度Rm≥965N/mm2，屈服強度Rp0.2≥690N/mm2，斷后伸長率δ5≥15%，斷面收縮率Z≥45%，沖擊吸收功Akv2≥11J，在649℃下進行高溫試驗，在228Mpa力作用下，斷裂時間不短于25小時。精鍛機鍛造時，控制各道次變形尺寸依次為φ480mm-φ460mm-φ420mm-φ380mm-φ340mm-φ300mm-φ260mm-φ220mm-φ180mm-φ140mm。鍛造過程中拉打、推打交替進行，并控制拉打速度為4m/min，推打速度為2m/min，為保證鍛件表面質(zhì)量，控制最后一道次拉打速度為1.5m/min，整個鍛造過程，保持鍛造溫度在850～990℃之間，其中860℃為最優(yōu)溫度，同時控制最后一道次鍛造時，溫度不超過920℃時方可開始鍛造。實施例二2Cr11Mo1VNbN汽輪機葉片用鋼鍛件的鍛造工藝，以直徑為φ185mm規(guī)格（鍛坯尺寸為φ200mm）的2Cr11Mo1VNbN汽輪機葉片用鋼鍛件為例，進行分析?？刂圃撘?guī)格葉片用鋼鍛前加熱為：入爐溫度不超過600℃并在該溫度下保溫5小時，之后以不超過70℃/h的升溫速度升溫至650～750℃均、保溫8小時，再以不超過100℃/h的升溫速度升溫至1190±10℃并保溫6小時后降溫至1100±10℃，保溫4小時出爐鍛造；鍛造過程控制變形量、變形速度及變形溫度，確保均勻變形，避免組織及溫度應力。具體生產(chǎn)流程為：電爐冶煉+真空精煉→電渣重熔→加熱→精鍛機鍛造成形→鍛后退火→表面檢驗、理化檢測（低倍、非金屬夾雜、晶粒度、力學性能（一拉三沖、持久試驗）、δ-鐵素體含量、超聲波探傷）、下料→機加工→磁粉檢測、尺寸檢驗→交貨。鍛造所用設備為SXP-65型精鍛機，充分利用SXP-65精鍛機的設備優(yōu)勢，根據(jù)鍛造工藝編制的鍛造程序，采取A、B兩夾爪夾緊后橫向拉打或推打，將坯料鍛至預先設計的外形尺寸。鍛造本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種2Cr11Mo1VNbN汽輪機葉片用鋼鍛件的鍛造工藝，其特征在于：該鍛造工藝包括：鍛前加熱時，控制入爐溫度不超過600℃，并在該溫度下保溫3～5小時，低溫升溫速度不超過70℃/h，同時在650～750℃均、保溫6～8小時，再以不超過100℃/h的升溫速度升溫至1190±10℃，在1190±10℃保溫4～6小時后降溫至1100±10℃，保溫2～4小時出爐鍛造；鍛造時，充分利用精鍛機的設備優(yōu)勢，采取兩夾爪橫向拉打或推打鍛造。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種2Cr11Mo1VNbN汽輪機葉片用鋼鍛件的鍛造工藝，其特征在于：該鍛造工藝包括：鍛前加熱時，控制入爐溫度不超過600℃，并在該溫度下保溫3～5小時，低溫升溫速度不超過70℃/h，同時在650～750℃均、保溫6～8小時，再以不超過100℃/h的升溫速度升溫至1190±10℃，在1190±10℃保溫4～6小時后降溫至1100±10℃，保溫2～4小時出爐鍛造；鍛造時，充分利用精鍛機的設備優(yōu)勢，采取兩夾爪橫向拉打或推打鍛造。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的2Cr11Mo1VNbN汽輪機葉片用鋼鍛件的鍛造工藝，其特征在于：控制第一道次壓下量為20mm，推打速度為2m/min，以改善鍛件內(nèi)部塑性。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的2Cr11Mo1VNbN汽輪機葉片用鋼鍛件的鍛造工藝，其特征...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：葉玉娟，高全德，孟祥順，趙東，
申請(專利權(quán))人：中原特鋼股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：河南,41