蒸汽發(fā)生器進(jìn)口接管修復(fù)工藝

楊曉禹 劉凱泉 許四海

(1.天津重型裝備工程研究有限公司，天津300457；2.中國一重水壓機(jī)鍛造分廠，黑龍江161042)

兩件蒸汽發(fā)生器進(jìn)口接管在鍛造成形并空冷后，交檢查站進(jìn)行尺寸檢查時(shí)，發(fā)現(xiàn)這兩件進(jìn)口接管均在距冒口端450 mm的內(nèi)孔壁處有折疊缺陷：A進(jìn)口接管為半周折疊深約60 mm缺陷；B進(jìn)口接管為半周折疊深約50 mm缺陷。由于這兩件進(jìn)口接管的折疊缺陷都較深，使得鍛件粗加工尺寸不夠，所以需要熱返修。兩件進(jìn)口接管的鍛件尺寸圖和經(jīng)檢查站測(cè)量獲得的實(shí)際尺寸及缺陷位置分別見圖1和圖2。

A進(jìn)口接管 B進(jìn)口接管圖1 進(jìn)口接管鍛件圖Figure 1 Forging draw of inlet nozzle

A進(jìn)口接管 B進(jìn)口接管圖2 進(jìn)口接管實(shí)際測(cè)量形狀尺寸Figure 2 Actual dimension of the inlet nozzle

1 制定返修工藝

兩件進(jìn)口接管的返修過程都在60 MN水壓機(jī)上進(jìn)行，主要附具有回轉(zhuǎn)臺(tái)、寬600 mm上平砧。返修工藝根據(jù)水壓機(jī)的能力，以及其它附具的配備情況制定。

1.1 A進(jìn)口接管的返修工藝

A進(jìn)口接管返修原因?yàn)椋哄懠翱诙讼蚶?50 mm處有半周折疊60 mm深。據(jù)此制定鍛件返修工藝為：

①水口朝下，在回轉(zhuǎn)臺(tái)上用上平砧，將鍛件旋轉(zhuǎn)鐓粗至H=1 400 mm；

②用?450 mm芯棒拔長鍛件至L=1 790 mm；

③馬杠擴(kuò)孔至成品尺寸，并保證?內(nèi)≤600 mm。

1.2 B進(jìn)口接管返修工藝

B進(jìn)口接管返修原因?yàn)椋哄懠翱诙藘?nèi)徑最大負(fù)偏差為100 mm，水口端內(nèi)徑負(fù)偏差為80 mm。整個(gè)鍛件兩端呈喇叭口狀，水口端為小頭。從冒口端向里450 mm處，半周折疊50 mm深。返修工藝為：

①水口端朝下，鐓粗至H=1 360 mm；

②將鍛件掉頭，冒口端朝下，鐓粗至H=1 160 mm；

③用?450 mm芯棒拔長至L=1 760 mm；

④馬杠擴(kuò)孔至成品尺寸，并保證?內(nèi)≤600 mm。

1.3 返修加熱曲線

根據(jù)兩件進(jìn)口接管鍛件材料(16MND5)、形狀尺寸以及它們處于室溫的狀態(tài)，我們制定的加熱曲線見圖3。

圖3 進(jìn)口接管返修加熱曲線Figure 3 Heat curve of inlet nozzle repairing

2 實(shí)際返修過程

2.1 A進(jìn)口接管的返修

按工藝要求在車間返修A進(jìn)口接管。當(dāng)冒口端旋轉(zhuǎn)鐓粗至工藝要求H=1 400 mm后，檢測(cè)鍛件內(nèi)徑

由于選用的馬杠直徑較小，并且是高溫鍛造，所以在鍛造過程中，明顯看到馬杠在擴(kuò)孔時(shí)彎曲變形量較大。這樣每一錘的壓下量就要控制得較小，尤其隨著鍛件溫度的降低，壓下量就要更小。這樣返爐3次，才完成擴(kuò)孔尺寸。而每返爐加熱保溫一次，鍛件重量就要減小1.5%左右，這樣鍛件壁厚尺寸就很難保證了。在本次返修過程結(jié)束后測(cè)量鍛件的內(nèi)外徑尺寸剛好在誤差范圍內(nèi)，加工余量很小。

2.2 B進(jìn)口接管的返修

B進(jìn)口接管在返修時(shí)吸取了A進(jìn)口接管返修經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，沒有按上述原工藝進(jìn)行修復(fù)。而是采取了以下工藝措施：

①鍛件出爐后首先采用吹氧的方法，徹底清除折疊，吹氧時(shí)火焰與裂紋方向垂直，吹氧清除折疊完畢后鍛件返爐，在爐溫升至鍛造溫度后保溫1 h；

②鍛件出爐后，用?550 mm馬杠進(jìn)行擴(kuò)孔，將坯料擴(kuò)孔至?內(nèi)1 000 mm后返爐；

③利用?600 mm芯棒、下圓弧砧、上平砧對(duì)鍛件進(jìn)行減徑鍛造工藝，至鍛件要求尺寸。

在執(zhí)行過程中可以看到，當(dāng)擴(kuò)孔結(jié)束時(shí)進(jìn)口接管內(nèi)吹氧時(shí)產(chǎn)生的凹坑已經(jīng)完全消除，整個(gè)鍛件內(nèi)外表面質(zhì)量良好，經(jīng)過減徑工藝后測(cè)量尺寸，其余量完全符合要求。

鍛件空冷后，檢查站對(duì)兩件返修后的進(jìn)口接管的鍛造質(zhì)量進(jìn)行檢查。檢查結(jié)果顯示：A鍛件加工余量很小，但可以滿足粗加工尺寸要求；B鍛件加工余量較大，鍛件表面質(zhì)量好，達(dá)到了一級(jí)鍛件質(zhì)量要求。

3 分析與總結(jié)

A進(jìn)口接管在制定返修工藝時(shí)計(jì)劃3個(gè)火次完成返修，但實(shí)際上僅在擴(kuò)孔過程中就用了3個(gè)火次，總共用了5火次才完成返修。這樣鍛件坯料的燒損嚴(yán)重，幾乎將該鍛件報(bào)廢。同時(shí)第一火次由于選用馬杠直徑尺寸過小，被壓斷的危險(xiǎn)很大。所以這個(gè)工藝從整個(gè)執(zhí)行過程看，是不可取的。B進(jìn)口接管的返修過程，無論從總火次還是附具的情況看都優(yōu)于原工藝方案。

通過對(duì)兩件進(jìn)口接管采取的不同返修工藝，總結(jié)出以下經(jīng)驗(yàn)：小內(nèi)徑的接管鍛件，在進(jìn)行內(nèi)部折疊缺陷的修復(fù)時(shí)，宜先采用吹氧的方法清除折疊，然后進(jìn)行擴(kuò)孔。擴(kuò)孔以將吹氧形成的凹坑消除為準(zhǔn)，也可結(jié)合考慮附具的情況定最終擴(kuò)孔尺寸。然后進(jìn)行減徑工藝，獲得要求尺寸的鍛件。