蒸汽发生器进口接管修复工艺

杨晓禹 刘凯泉 许四海

(1.天津重型装备工程研究有限公司，天津300457；2.中国一重水压机锻造分厂，黑龙江161042)

两件蒸汽发生器进口接管在锻造成形并空冷后，交检查站进行尺寸检查时，发现这两件进口接管均在距冒口端450 mm的内孔壁处有折叠缺陷：A进口接管为半周折叠深约60 mm缺陷；B进口接管为半周折叠深约50 mm缺陷。由于这两件进口接管的折叠缺陷都较深，使得锻件粗加工尺寸不够，所以需要热返修。两件进口接管的锻件尺寸图和经检查站测量获得的实际尺寸及缺陷位置分别见图1和图2。

A进口接管 B进口接管图1 进口接管锻件图Figure 1 Forging draw of inlet nozzle

A进口接管 B进口接管图2 进口接管实际测量形状尺寸Figure 2 Actual dimension of the inlet nozzle

1 制定返修工艺

两件进口接管的返修过程都在60 MN水压机上进行，主要附具有回转台、宽600 mm上平砧。返修工艺根据水压机的能力，以及其它附具的配备情况制定。

1.1 A进口接管的返修工艺

A进口接管返修原因为：锻件冒口端向里450 mm处有半周折叠60 mm深。据此制定锻件返修工艺为：

①水口朝下，在回转台上用上平砧，将锻件旋转镦粗至H=1 400 mm；

②用∅450 mm芯棒拔长锻件至L=1 790 mm；

③马杠扩孔至成品尺寸，并保证∅内≤600 mm。

1.2 B进口接管返修工艺

B进口接管返修原因为：锻件冒口端内径最大负偏差为100 mm，水口端内径负偏差为80 mm。整个锻件两端呈喇叭口状，水口端为小头。从冒口端向里450 mm处，半周折叠50 mm深。返修工艺为：

①水口端朝下，镦粗至H=1 360 mm；

②将锻件掉头，冒口端朝下，镦粗至H=1 160 mm；

③用∅450 mm芯棒拔长至L=1 760 mm；

④马杠扩孔至成品尺寸，并保证∅内≤600 mm。

1.3 返修加热曲线

根据两件进口接管锻件材料(16MND5)、形状尺寸以及它们处于室温的状态，我们制定的加热曲线见图3。

图3 进口接管返修加热曲线Figure 3 Heat curve of inlet nozzle repairing

2 实际返修过程

2.1 A进口接管的返修

按工艺要求在车间返修A进口接管。当冒口端旋转镦粗至工艺要求H=1 400 mm后，检测锻件内径<∅450 mm，折叠也没有象预期的完全张开。在后续芯棒拔长工艺中不能用∅450 mm芯棒拔长，而只能选用∅400 mm芯棒，继而导致在下一步马杠扩孔时使用∅380 mm马杠。

由于选用的马杠直径较小，并且是高温锻造，所以在锻造过程中，明显看到马杠在扩孔时弯曲变形量较大。这样每一锤的压下量就要控制得较小，尤其随着锻件温度的降低，压下量就要更小。这样返炉3次，才完成扩孔尺寸。而每返炉加热保温一次，锻件重量就要减小1.5%左右，这样锻件壁厚尺寸就很难保证了。在本次返修过程结束后测量锻件的内外径尺寸刚好在误差范围内，加工余量很小。

2.2 B进口接管的返修

B进口接管在返修时吸取了A进口接管返修经验教训，没有按上述原工艺进行修复。而是采取了以下工艺措施：

①锻件出炉后首先采用吹氧的方法，彻底清除折叠，吹氧时火焰与裂纹方向垂直，吹氧清除折叠完毕后锻件返炉，在炉温升至锻造温度后保温1 h；

②锻件出炉后，用∅550 mm马杠进行扩孔，将坯料扩孔至∅内1 000 mm后返炉；

③利用∅600 mm芯棒、下圆弧砧、上平砧对锻件进行减径锻造工艺，至锻件要求尺寸。

在执行过程中可以看到，当扩孔结束时进口接管内吹氧时产生的凹坑已经完全消除，整个锻件内外表面质量良好，经过减径工艺后测量尺寸，其余量完全符合要求。

锻件空冷后，检查站对两件返修后的进口接管的锻造质量进行检查。检查结果显示：A锻件加工余量很小，但可以满足粗加工尺寸要求；B锻件加工余量较大，锻件表面质量好，达到了一级锻件质量要求。

3 分析与总结

A进口接管在制定返修工艺时计划3个火次完成返修，但实际上仅在扩孔过程中就用了3个火次，总共用了5火次才完成返修。这样锻件坯料的烧损严重，几乎将该锻件报废。同时第一火次由于选用马杠直径尺寸过小，被压断的危险很大。所以这个工艺从整个执行过程看，是不可取的。B进口接管的返修过程，无论从总火次还是附具的情况看都优于原工艺方案。

通过对两件进口接管采取的不同返修工艺，总结出以下经验：小内径的接管锻件，在进行内部折叠缺陷的修复时，宜先采用吹氧的方法清除折叠，然后进行扩孔。扩孔以将吹氧形成的凹坑消除为准，也可结合考虑附具的情况定最终扩孔尺寸。然后进行减径工艺，获得要求尺寸的锻件。