沈陽鼓風機廠工藝科　　　譚朝鑫

　　近幾年來，隨著我國冶金、石油、化工等工業(yè)部門發(fā)展的需要，我廠新產品日益增多，產品向著高轉速、高壓力、高效率、體積小、重量輕和質量好的方向發(fā)展。這樣就對透平鼓風機和壓縮機(以下簡稱風機)轉子鍛件的機械性能提出了愈來愈高的要求，σs≥80公斤／毫米2的10級強度等級要求的葉輪越來越多。因此如何選用較為合理而又經濟的合金鋼材和采用正確的熱處理工藝乃是十分重要的。本文所介紹的就是我廠風機葉輪鍛件水油淬火調質工藝的一個小結。

　　一、風機轉子用鋼的基本條件和葉輪鍛件用鋼的選用

　　轉子是風機的心臟。它在高壓的機殼內高速旋轉承受著復雜的應力，它的質量好壞直接關系著整個風機的質量、壽命和使用安全。因此對轉子用鋼提出了比較嚴格的條件；

　　l、轉子用鋼的淬透性要好，以便保證轉子零件通過熱處理后沿斷面具有高的均勻的綜合機械性能。

　　2、轉子用鋼的回火脆性傾向要小，以便保證轉子零件通過熱處理后殘余應力達到最小。

　　3、對轉子用鋼的冶金缺陷提出了嚴格的要求。

　　4、轉子用鋼應具有長期工作條件下機械性能的穩(wěn)定性，某些轉子用鋼按其工作條件還應具備250℃以下的熱穩(wěn)定性和較好的低溫性能。

　　表中“※”按表２強度等級及機械性能標準，αｋ值應降為４公斤.米/厘米

　　 按照上述條件，過去我廠按表1選用葉輪鍛件用鋼。我廠風機葉輪鍛件用碳素鋼和合金結構鋼械械性能標準和強度等級見表2。

　　按表1規(guī)定，機械性能要求在10級強度等級以上的葉輪鍛件用鋼就得采用含鎳的鋼種。如34CrNi3Mo鋼等。由于鎳是我國稀缺的合金元素，在這樣情況下，我們對現用的35CrMoV鋼作了深入的調查研究，認為該鋼在改進熱理處工藝的情況下，在正常生產條件下，是能夠滿足σs≥80公斤／毫米。的10級強度等級的機械性能要求的。于是首先在壓縮機葉輪上采用。

　二、影響葉輪鍛件沖擊韌性的有關因素

　　35CrM。V鋼在生產中先后在不同產品上發(fā)現沖擊韌性低劣的現象。這種現象直接影響到該鋼在葉輪生產上的應用。首先在壓縮機葉輪(圖1)上發(fā)現。葉輪按圖2規(guī)范理處后機械性能不好(見表3)。由表3可見，在屈服強度達到80公斤／毫米。

以上時，沖擊韌性普遍在2.5~4.0公斤·米／厘米。之間，均未達到技術要求。

　　其次在鼓風機葉輪的生產上也發(fā)現沖擊韌性低劣的現象。鼓風機蓋盤(圖3)熱理處后沖擊韌性同樣未達到技術要求(見表4)。

我們針對上述生產上出現的沖擊韌性低劣的現象，分析了影響葉輪鍛件沖擊韌性低劣的有關因素。這些因素是：

　　1、鍛造和熱處理過程中過熱的影響；
　　2、樹枝狀偏析的影響；
　　3、鋼中氣體尤其是氫氣對鋼的沖擊韌性的影響；
　　4、鋼中非金屬夾雜物的影響；
　　5、淬火冷卻規(guī)范的影響。
　　“研究任何過程，如果是存在著兩個以上矛盾的復雜過程的話，就要用全力找出它的主要矛盾�！蓖ㄟ^調查研究和試驗工作，我們認為：葉輪鍛件的淬火冷卻規(guī)范是其沖擊韌性低劣的主要原因。

　　已有的研究成果指出：(1)從獲得最優(yōu)良的綜合機械性能的觀點出發(fā)，最理想的淬火組織是馬氏體，隨后高溫回火得到均勻彌散的回火索氏體組織。但是在工業(yè)生產條件下，沿鍛件的斷面不可避免地要發(fā)生非馬氏體轉變，這是由于在淬火時鍛件內部和外部的1=￡大熱差所導致的冷卻速度不同所引起的；

　　(2)下貝茵體區(qū)域的奧氏體轉變產物與馬氏體區(qū)域的奧氏體轉變產物經高溫回火后的機堿性能大致相同，而當臺金鋼淬火組織具有下貝茵體區(qū)域以上的奧氏體轉變產物，則隨著其組織的粗化而使機械性能降低，鍛件淬火組織中具有大量的上貝茵體區(qū)域和具有珠光體區(qū)域的奧氏體轉變產物時，鍛件經高溫回火后的屈服強度和沖擊韌性是明顯地降低。因此，鍛件淬火后不應有珠光體和鐵素組織和大量的上貝菌體組織。

　　從表3所示的63—596葉輪及其試圈余料，在第一次正火及油淬調質沖擊韌性(αk)不合格后，同爐經高溫正火和油淬調質結果表明試圈余料在бs高出葉輪本身5公斤／毫米。時，αk約為葉輪本身的3，5倍。葉輪由于冷卻速度較小，淬火組織中存在有上貝茵體組織導致葉輪在回火后屈服強度及沖擊韌性均低。

　　綜上所述，鍛件合理的淬火冷卻規(guī)范應當是鍛件淬火時其中心冷卻速度大于珠，光體與鐵索體的析出速度，并保證不析出上貝茵體，而在淬火介質中的冷卻時間則應使鍛件中心的奧氏體完全轉變?yōu)橄仑愐痼w或下貝茵體與馬氏體的混合相。

　　為了將35CrMoV鋼用到10級強度等級以上的葉輪上去，為了進一步提高常用合金結構鋼的機械性能，我們大膽地打破了合金結構鋼葉輪油淬的禁界；而采用水油淬火調質處理，水油淬火乃是利用水的刷冷性使鍛件迅速通過“C”曲線的鼻子得到下貝茵體以下的奧氏體轉變產物，又利用油的緩冷性在馬氏體轉變區(qū)域緩冷，減少鍛件內應力，防止開裂。

風機葉片制造工藝申請?zhí)?專利號： 200910229902一種風機葉片制造方法，涉及一種風機葉片制造加工方法。該制造方法主要是將氣囊制成多腔室的分支氣囊，其分支氣囊為兩腔室或多腔室手套狀結構，各分支氣囊腔室間形成縱向氣囊間隙；其制造方法是增設分支氣囊間的加強筋制作工序，將制作加強筋的材料沿分支氣囊的縱向間隙填充，對應反向搭放在相鄰兩分支氣囊上，對氣囊充氣，制作加強筋的材料與制作葉片外殼的材料融合固化為一體，使葉片內縱向生成一道或多道加強筋。本發(fā)明改善了葉片的力學結構，可在不更換強化材料的情況下，使葉片外殼的厚度降低３０－４０％，重量減輕３０％左右，降低了制作和使用成本，具有強度高、挺力和抗沖擊能力較強，功率大，使用壽命長，節(jié)能降耗等優(yōu)點。申請日：2009年10月30日公開日：2010年09月08日授權公告日：申請人/專利權人：德州貝諾風力機械設備有限公司申請人地址：山東省德州市經濟開發(fā)區(qū)恒輝大道3228號發(fā)明設計人：李金鵬專利代理機構：德州市天科專利事務所代理人：房成星專利類型：發(fā)明專利分類號：B29C70/44;B29C70/54;B29L31/08

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