新制與返修燃?xì)廨啓C(jī)轉(zhuǎn)子的質(zhì)量控制要點(diǎn)

廖達(dá)平

摘 要：本文通過(guò)對(duì)新制燃?xì)廨啓C(jī)轉(zhuǎn)子與返修燃?xì)廨啓C(jī)轉(zhuǎn)子不同的質(zhì)量控制要點(diǎn)和方法的研究，結(jié)合本公司的實(shí)際情況與生產(chǎn)任務(wù)總結(jié)而出。覆蓋了燃?xì)廨啓C(jī)所需要的大部分質(zhì)量控制方法和質(zhì)量檢驗(yàn)手段，與莆田3#和惠州3#相結(jié)合，具體到生產(chǎn)過(guò)程和檢驗(yàn)過(guò)程中，得出的自己的觀點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：質(zhì)量控制;燃?xì)廨啓C(jī)轉(zhuǎn)子;加工控制;檢驗(yàn)控制

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.01.018

隨著我公司的國(guó)產(chǎn)首臺(tái)701F3大型燃?xì)廨啓C(jī)轉(zhuǎn)子莆田3#的裝配成功，和三菱返修燃?xì)廨啓C(jī)轉(zhuǎn)子惠州3#在廠返修，它們之間的質(zhì)量控制模式和實(shí)施要點(diǎn)也不盡相同。如果我們能夠全部的掌握其主要的質(zhì)量控制方法，那么對(duì)我公司以后的燃?xì)廨啓C(jī)生產(chǎn)和返修以及全面的燃?xì)廨啓C(jī)國(guó)產(chǎn)化起到很重要的作用。

莆田3#是我公司自主生產(chǎn)加工主要部件和自主總裝的首臺(tái)701F3大型燃?xì)廨啓C(jī)轉(zhuǎn)子，在三菱TA的技術(shù)支持和嚴(yán)格的質(zhì)量控制下，我們實(shí)現(xiàn)了FAI對(duì)加工過(guò)程的控制和總裝的實(shí)時(shí)監(jiān)控。在出現(xiàn)嚴(yán)重的缺陷和解決不了的技術(shù)難題時(shí)，我們主動(dòng)要求三菱給予技術(shù)評(píng)判和技術(shù)援助。從中學(xué)到了寶貴的經(jīng)驗(yàn)，為下一步燃機(jī)轉(zhuǎn)子生產(chǎn)質(zhì)量控制的額度和類似問(wèn)題的處理提供了依據(jù)。

惠州3#是我公司幫助三菱返修的第一臺(tái)燃?xì)廨啓C(jī)轉(zhuǎn)子，也是我公司返修的第一臺(tái)燃?xì)廨啓C(jī)轉(zhuǎn)子，所有的技術(shù)支持和質(zhì)量控制均由三菱負(fù)責(zé)，我們主要是扮演的是學(xué)習(xí)者，學(xué)習(xí)返修轉(zhuǎn)子的檢驗(yàn)方法和檢驗(yàn)內(nèi)容、控制方法和控制內(nèi)容、檢驗(yàn)量具和檢驗(yàn)設(shè)備，以及其中應(yīng)該注意的要點(diǎn)。為以后公司的返修燃機(jī)轉(zhuǎn)子和返廠大修燃機(jī)轉(zhuǎn)子積累重要的經(jīng)驗(yàn)。

1 加工控制方法要點(diǎn)

主要針對(duì)新制的燃?xì)廨啓C(jī)轉(zhuǎn)子而言，重點(diǎn)的質(zhì)量控制從超精加工開始。采用節(jié)點(diǎn)控制的方法，有效地對(duì)各個(gè)部件工序完成后的尺寸測(cè)量，跳動(dòng)檢查，接觸檢查，粗糙度檢查，孔的位置度檢查、圓柱度檢查，倒角檢查，間隙檢查，無(wú)損檢查等相關(guān)的檢查，由自檢到專檢，最后實(shí)施FAI見證對(duì)整個(gè)產(chǎn)品工序的合格性負(fù)責(zé)，并且要對(duì)FAI見證記錄整理和會(huì)簽。返修的燃?xì)廨啓C(jī)轉(zhuǎn)子相對(duì)的加工數(shù)量很少，若需加工可以套用新制燃機(jī)轉(zhuǎn)子的質(zhì)量控制方法和記錄。

1.1 尺寸測(cè)量檢查（控制等級(jí)4）

我公司主要采用QCS記錄卡對(duì)尺寸進(jìn)行檢查，適用于精加工和超精加工的交檢和記錄。QCS記錄卡集合了圖示、設(shè)計(jì)值和公差，包含了圖紙上對(duì)該工序所有尺寸的測(cè)量點(diǎn)。重點(diǎn)是控制超差尺寸點(diǎn)，對(duì)于止口、接配面（接觸面）等重要的部位，尺寸公差小，加工精度要求高，出現(xiàn)超差后將很難調(diào)整，所以在精加工時(shí)都必須留0.50mm的余量，而且在超精加工時(shí)，床子精度一定要達(dá)到0.002mm。我公司現(xiàn)就一臺(tái)3.2m立車能達(dá)到要求，嚴(yán)重影響了公司的生產(chǎn)進(jìn)度。

1.2 跳動(dòng)檢查（控制等級(jí)4）

作為檢驗(yàn)轉(zhuǎn)子加工是否合格的最重要依據(jù)就是在總裝完成后的無(wú)葉片轉(zhuǎn)子跳動(dòng)。這取決于輪盤在加工時(shí)的精確加工和嚴(yán)格控制。輪盤的跳動(dòng)一般分為端面跳動(dòng)和圓跳動(dòng)。端面跳動(dòng)主要控制的是：輪盤的水平（做基準(zhǔn)面時(shí)）或端面相對(duì)于基準(zhǔn)面的水平（做加工面時(shí)）。圓跳動(dòng)主要控制的是：輪盤的中心（做基準(zhǔn)圓時(shí)）或圓相對(duì)于輪盤中心的圓度（做加工圓時(shí)）。燃機(jī)轉(zhuǎn)子的加工精度要求很高，如果床子的精度不夠或未找正就進(jìn)行加工的話很容易造成跳動(dòng)超差，所以在加工一個(gè)輪盤時(shí)，一般只選擇一個(gè)基準(zhǔn)面，這樣可以減少累積誤差的產(chǎn)生。出現(xiàn)超差后，一般是重新找正輪盤后對(duì)修正面進(jìn)行最微小量的再加工或者是拋磨。 在莆田3#的檢查過(guò)程中，出現(xiàn)了跳動(dòng)超差的現(xiàn)象。通過(guò)對(duì)接手環(huán)的進(jìn)汽側(cè)接配面進(jìn)行了0.02mm的再加工，成功的解決了整體轉(zhuǎn)子中間軸部位的跳動(dòng)超差問(wèn)題。

1.3 接觸檢查（控制等級(jí)5）

在燃?xì)廨啓C(jī)加工的最后階段，往往要對(duì)兩兩輪盤間的接觸進(jìn)行檢查。在透平輪盤和接手環(huán)之間采用預(yù)裝配或與母盤（分凹齒母盤和凸齒母盤）裝配的方式檢查接觸情況，要求：180個(gè)齒面至少要超過(guò)75%齒面接觸，且不能出現(xiàn)連續(xù)不接觸現(xiàn)象，接觸均勻，充分等等。具體檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)為：MSFDC-12500。在壓氣機(jī)輪盤之間采用平尺接觸的方法檢查接觸情況，要求：要超過(guò)75%的面積接觸，且不出現(xiàn)斷線情況，接觸均勻，充分等等。作為最重要的一個(gè)控制環(huán)節(jié)，他往往能反映出轉(zhuǎn)子在總裝完成后或者是工作后的接觸狀態(tài)，接觸不好的話很容易形成應(yīng)力集中和變形等等。在質(zhì)量控制方面， 在出現(xiàn)不符合檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)的情況時(shí)，根據(jù)具體的情況做出最微小量的再加工或者是回用。

1.4 粗糙度檢查（控制等級(jí)3）

表面粗糙度是加工零件的重要特性指標(biāo)之一。對(duì)摩擦和磨損、疲勞強(qiáng)度、耐腐蝕性、配合性能、接觸剛度、密封性都有一定的影響。我公司一般采用便攜式HOMMEL T1000型觸針式粗糙度儀，它是利用儀器的測(cè)針與被測(cè)表面相接觸，并使測(cè)針沿其表面輕滑過(guò)測(cè)量表面粗糙度的測(cè)量方法。

在燃?xì)廨啓C(jī)轉(zhuǎn)子零部件的加工過(guò)程中粗糙度一直是其中的一個(gè)軟肋，往往達(dá)不到圖紙的要求，需要進(jìn)行手工拋磨和機(jī)械拋磨來(lái)達(dá)到要求，甚至只能現(xiàn)狀使用。相比三菱加工的產(chǎn)品，他的控制方法很特別，但是很實(shí)用。比如：三菱對(duì)輪盤加工時(shí)，在工作部位或接觸部位使用精密的刀具和降低了進(jìn)給速度，使加工出來(lái)的粗糙度遠(yuǎn)遠(yuǎn)的好于圖紙的要求。而在其他的地方使用了一般的刀具和提高進(jìn)給速度，這樣粗糙度達(dá)不到圖紙的要求，但是不會(huì)影響輪盤的整體質(zhì)量，在加快了生產(chǎn)進(jìn)度的同時(shí)也保證了產(chǎn)品的質(zhì)量。還有就是再加工透平一級(jí)輪盤空氣冷卻孔時(shí)，三菱采用的是內(nèi)冷鉆頭，冷卻液很好的冷卻了鉆頭，同時(shí)減少了鉆頭的震動(dòng)量，加工出來(lái)的孔都能滿足圖紙要求。而我公司采用的是實(shí)心鉆頭，加工出的孔基本已經(jīng)超出了粗糙度儀的測(cè)量范圍，但是沒(méi)有有效的補(bǔ)救措施，只能現(xiàn)狀使用。

1.5 其他加工控制方法（控制等級(jí)3）

燃?xì)廨啓C(jī)轉(zhuǎn)子的零部件包含了很多孔的加工。其中拉桿孔和連接螺栓孔的加工最為重要。對(duì)于孔的檢驗(yàn)方法主要包括孔的位置度檢查和孔的圓度檢查。對(duì)于孔的位置度檢查，根據(jù)Z孔中心的實(shí)際坐標(biāo)，算出其他11個(gè)孔中心的理論坐標(biāo)，依次測(cè)出11個(gè)孔的實(shí)際中心尺寸。? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?比較實(shí)際中心和理論中心的坐標(biāo)差值，不能大于孔的公差范圍。

還有一種比較特殊的方法來(lái)檢測(cè)倒角的問(wèn)題，由于有很多倒角是沒(méi)法用測(cè)量工具來(lái)進(jìn)行測(cè)量的，所以我公司一般采用輪廓儀來(lái)測(cè)量倒角半徑。由于是近似測(cè)量，不能真正的反映出倒角的實(shí)際情況，所以測(cè)量結(jié)果也只做參考。

2 檢驗(yàn)控制方法要點(diǎn)

主要針對(duì)返修的燃?xì)廨啓C(jī)轉(zhuǎn)子而言，由于使用過(guò)一段時(shí)間，其部件的理化性能和結(jié)構(gòu)都發(fā)生了微小的變化。為了確認(rèn)輪盤、拉桿等是否還可繼續(xù)使用，需要對(duì)所有輪盤、拉桿、螺栓和螺母等進(jìn)行無(wú)損檢查，對(duì)個(gè)別輪盤進(jìn)行金相檢查和硬度檢查，和部分尺寸檢查。因?yàn)榛葜?#為三菱在我廠返修轉(zhuǎn)子，我公司對(duì)返修轉(zhuǎn)子不作任何質(zhì)量評(píng)定。我們承擔(dān)了配合和學(xué)習(xí)的角色，我們通過(guò)學(xué)習(xí)《金相組織檢查要領(lǐng)》、《硬度測(cè)定要領(lǐng)》、《返修轉(zhuǎn)子無(wú)損檢查要領(lǐng)》等，系統(tǒng)的了解了返修轉(zhuǎn)子的返修全過(guò)程和質(zhì)量控制方向。新制的燃?xì)廨啓C(jī)轉(zhuǎn)子已經(jīng)在進(jìn)廠復(fù)驗(yàn)后合格，具備使用條件。

2.1 金相組織和硬度檢查

金相組織和硬度檢查只在壓氣機(jī)3級(jí)輪盤、4級(jí)輪盤、10級(jí)輪盤、11級(jí)輪盤和17級(jí)輪盤以及透平1級(jí)輪盤和4級(jí)輪盤進(jìn)行，這主要取決于輪盤的材質(zhì)。壓氣機(jī)11～17級(jí)采用的是ABM（硬度要求：269Hv～320Hv），壓氣機(jī)1～10級(jí)和透平輪盤使用的材料為10325TG（硬度要求：≥331Hv）。在硬度試驗(yàn)前，要對(duì)里氏硬度計(jì)和不同硬度的標(biāo)準(zhǔn)試件進(jìn)行比對(duì)，出現(xiàn)差異過(guò)大的情況時(shí)要對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行差補(bǔ)。例如：

2.2止口檢查

止口檢查主要是指止口尺寸的確定。由于止口高度不夠，使用內(nèi)徑千分尺測(cè)量很容易差生誤差，對(duì)于返修轉(zhuǎn)子而言，止口很容易出現(xiàn)拉毛的情況，這樣誤差產(chǎn)生的概率就更大了。三菱采用了特殊的測(cè)量工具，特點(diǎn)如下：

（1）采用特制雙頭百分搖表。搖表的刻度與一般的不一樣，不能直接進(jìn)行測(cè)量和讀數(shù)。通過(guò)背面的調(diào)節(jié)開關(guān)可以調(diào)節(jié)搖表指針的振動(dòng)方向。同時(shí)，指針的位置可以進(jìn)行調(diào)節(jié)，方便測(cè)量位置的變化。

（2）內(nèi)徑和外徑都可以測(cè)量。設(shè)有兩個(gè)測(cè)量頭，配合搖表不同的振動(dòng)方向，可以測(cè)量?jī)?nèi)徑和外徑。測(cè)量的方法也基本一致。

（3）三步定位。首先調(diào)節(jié)尾翼到合適的位置后固定。再通過(guò)螺栓微調(diào)，使指針與被測(cè)物基本接觸。最后旋轉(zhuǎn)搖表的刻度表，把指針的最小位置調(diào)到0 刻度。這樣就測(cè)量出了被測(cè)物的尺寸，但是不能直接讀數(shù)。

（4）它只是測(cè)量工具并不是量具。需要配合相同規(guī)格的內(nèi)徑千分尺和外徑千分尺才能真正的測(cè)量出被測(cè)物的尺寸。

但是，三菱使用的止口卡尺有個(gè)盲點(diǎn)：不能測(cè)量尺寸比較小的止口，像壓氣機(jī)的其他止口，使用它測(cè)量都比較吃力。我建議我們公司可以仿造三菱的設(shè)計(jì)方案，設(shè)計(jì)出一個(gè)測(cè)量間距在175mm～200mm的止口卡尺，能滿足大部分止口的測(cè)量。這樣既可以消除使用內(nèi)徑千分尺容易產(chǎn)生的誤差，又可以避免使用大止口卡尺那樣的費(fèi)勁。

2.3 無(wú)損檢查

燃?xì)廨啓C(jī)轉(zhuǎn)子的全部零部件都需要做無(wú)損檢查。在新制燃機(jī)轉(zhuǎn)子中，輪盤的機(jī)加工完成后都需要進(jìn)行無(wú)損，確認(rèn)完好后才能進(jìn)入到下一工序。在返修燃機(jī)轉(zhuǎn)子中，輪盤的除銹很關(guān)鍵，只有達(dá)到無(wú)損檢驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)才能進(jìn)行無(wú)損。

參考文獻(xiàn)：

[1]許志春.燃機(jī)聯(lián)合循環(huán)國(guó)產(chǎn)化質(zhì)量控制研究與實(shí)施[J].