改善高中压转子因非金属夹杂致废的探讨

牛志峰(中国第一重型机械集团股份公司铸锻钢事业部水压机锻造分厂技术科，黑龙江161042)



改善高中压转子因非金属夹杂致废的探讨

牛志峰
(中国第一重型机械集团股份公司铸锻钢事业部水压机锻造分厂技术科，黑龙江161042)

摘要:为了改善高中压转子因非金属夹杂致废的情况，从增加锻比、改变吊卡头位置和提高浇注速度几方面进行了探讨。

关键词:高中压转子;非金属夹杂;浇注

高中压转子在机加见光后进行UT检测时，因非金属夹杂物尺寸超标导致产品报废。据不完全统计，一重每年生产的400件左右的高中压转子产品中，由于UT检测不合格而报废的超过了20%，经济损失严重，成产周期增长。为减少高中压转子因非金属夹杂致废，本文从几方面进行了探讨。

1　非金属夹杂概况

30Cr1Mo1V高中压转子在UT检测时，非金属夹杂出现在锭身水口端、锭身中间、锭身冒口端、锭身中心、锭身表层。表现形式有条状非金属夹杂、链状密集非金属夹杂、单个点状非金属夹杂。为确定非金属夹杂尺寸超标是钢锭炼钢过程造成的还是因为锻造锻比小而没有压合造成的，我们做了一些试验。

2　锻造过程转子试验

2．1增加锻比

转子在UT检测后，A部位有密集缺陷，如图1所示。

转子锻造工艺编制的锻比都≥4。我们进行了增加锻比的试验，探讨能否使密集缺陷变为单个缺陷，或者使密集缺陷的当量变小。截取A部，拔长到Ø400 mm圆棒，增加锻比拔长后进行UT检测，结果没有变化。

试验结果显示，转子锻比≥4已经达到了理论与实际的最佳值，锻比的增加并不能改善非金属夹杂的形态和尺寸。2．2改变吊夹头位置

转子在UT检测后，B部位有密集缺陷，如图2所示。

由于钢锭水口端质量相对不好，有上浮的夹杂物，所以锻造工艺编制时除了先气割掉水口8%的锭身重，还把辅助调制的吊夹头放在水口

图1　锻造过程中转子出现密集缺陷的A部位Figure 1　 The position A of clustered defects in rotor during forging

图2　锻造过程中转子出现密集缺陷的B部位Figure 2　 The position B of clustered defects in rotor during forging

图3　锻后热处理出炉后UT检测结果Figure 3　 UT results after discharging from furnace in heat treatment after forging

端。现在冒口端出现了超标的非金属夹杂，故在工艺编制时把三支转子的吊夹头放在钢锭的冒口部，锻后热处理出炉后进行UT检测结果如图3。

图3( a) C部位距0点800 mm～880 mm范围内发现约Ø1 mm～Ø1．2 mm密集缺陷，深度约347 mm～511 mm，最大反射当量Ø1．5 mm。

图3( b) D部位距0点2 300 mm～2 360 mm范围内发现约Ø1．6 mm密集缺陷，深度约535 mm～658 mm，最大反射当量Ø2 mm。

图3( c) E部位距0点205 mm～380 mm范围内发现Ø1．6 mm～Ø2 mm密集缺陷，深度为764 mm～783 mm，最大反射当量Ø3 mm。E部位距0 点660 mm～2 050 mm范围内发现Ø1．2 mm～Ø1．6 mm密集缺陷，深度为606 mm～750 mm，最大反射当量Ø3 mm。

试验表明非金属夹杂出现的位置是随机的，冒口端去掉吊夹头也不能去除缺陷。

图4　浇注温度与浇注时间统计图Figure 4　 The statistical chart of pouring temperature and pouring time

3　炼钢过程转子试验

我们对2011年部分高中压转子的浇注温度和浇注时间进行了统计，见图4。

从图4可以看出93 t锭型浇注速度≥5 t/min时，出现非金属夹杂致废的只有两支，比例很低。而104 t锭型浇注速度≥5．5 t/min时没有出现非金属夹杂。所以我们尝试提高了一批钢锭的浇注速度，但结果不理想，大量钢锭锻造时出现了裂纹，所以又恢复了原来的炼钢工艺。

4　结论

经过优化锻造工艺提高锻比和优化炼钢工艺采用合理的浇注温度和浇注速度对改善高中压转子非金属夹杂致废现状的尝试并没有显著效果，所以我们认为现在的锻比和所采用的浇注温度和浇注速度是合理的。以后我们会继续从缺陷的成分，炼钢的过程着手，分析非金属夹杂缺陷的内在成因。

编辑李韦萤

Discussion on the Improvement for Rejection of High-medium Pressure Rotor Caused by Non-metallic Inclusions

Niu Zhifeng

Abstract:In order to improve the rejection of high-medium pressure rotor caused by non-metallic inclusion，this paper discusses several aspects of increasing forging ratio，changing elevator head position and improving pouring speed．

Key words:high-medium pressure rotor; non-metallic inclusion; pouring

收稿日期:2014—09—04

文献标志码:A

中图分类号:U464．33