序一
序二
前言
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
