高頻淬火工裝及工藝研究

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摘要:研究了高頻感應淬火工裝的設計、淬火工藝。通過采用635mm葉片進行高頻淬火試驗，并解剖分析其硬度和金相組織，得出最佳的高頻淬火工裝及工藝。

關鍵詞:635mm動葉片;高頻感應淬火工裝;淬火工藝

某種汽輪機低壓缸第5級動葉片葉片總長715．75mm，有效長度635mm。葉片材料選用1Cr12Ni3Mo2VN，葉根形式為縱樹型。圖紙要求對該葉片進汽邊采用高頻感應淬火加回火的方式進行防水蝕處理，淬火后要求硬度滿足40～55HRC。淬火區域長度200～205mm，寬度22～25mm。該試驗主要研究635mm葉片高頻淬火工裝設計和淬火工藝。通過采用635mm葉片進行高頻淬火試驗，并解剖分析其硬度和金相，高頻淬火后硬度40～55HRC，得出最佳的高頻淬火工裝及工藝。

1高頻感應淬火工裝設計

635mm動葉片葉根形式為縱樹型。淬火工裝設計應遵循以下規則:(1)工裝應具有較高的剛性和強度;(2)工裝應具有使用方便性，裝卡操作應簡單、可靠;(3)動葉片高頻淬火時葉片已精加工，淬火過程中需要保護葉片。工裝在長度方向的定位采用左右定位塊定位，設計中考慮到正反向動葉的通用性，淬反向葉片時左右定位塊互換［1］。為了方便葉片裝卸，定位塊與底板采用螺栓連接，動葉裝卡時取下定位塊。另外，為了保證淬火質量，葉根中心與旋轉中心一致，且與淬火機床采用螺栓連接方式。

2635mm動葉片高頻感應淬火試驗

2．1淬火試驗參數635mm動葉片高頻感應淬火設備采用淬火機床，回火采用回火專用罩式爐。淬火機床設定走速為40mm/min，淬火溫度1040±20℃，冷卻時采用壓縮空氣噴吹進行冷卻。回火溫度240～260℃，回火保溫4～5h，爐冷。2．2淬火前調試淬火工裝葉片淬火前根據正、反葉片葉根形狀的不同調整夾具的位置。為驗證程序參數和感應器的合理性，采用試驗葉片進行冷態調試和熱態調試，確定采用單邊等長窄口寬腹感應器。淬火前采用光電檢測加接觸檢測方式確定葉片X、Y平面變形情況，自動調整參數，保證感應器與葉片間距控制在1．5～2mm左右。

3635mm動葉片淬火后解剖分析

對葉片分不同截面進行取樣。取樣后檢測其硬度分布及金相組織，具體結果如圖2和表1所示。由表1可以看出，淬火溫度選用1040±20℃，淬火后空冷;回火溫度為240～260℃，保溫4～5h。高頻淬火后葉片進汽邊硬度約43～45HRC，滿足要求。

4結論

(1)通過試驗及產品試證，高頻淬火工裝滿足635mm葉片正、反向高頻淬火要求。(2)通過采用自動淬火機床分別對635mm葉片進行淬火試驗并解剖分析，得出635mm葉片高頻淬火工藝參數，即淬火溫度為1020～1080℃，淬火后空冷;回火溫度為200～300℃，保溫5～8h。滿足要求。(3)通過對實際生產中的葉片進行了硬度抽查統計，所有硬度值均滿足要求。

參考文獻

［1］丁建生，何貴，劉春蘭，等．1080MW核電汽輪機1448mm葉片高頻淬火工裝設計．熱加工工藝，2012，41(24):211－13．

作者:武彥榮 黃有為 向 沖 梁 剛 洪陽東 單位:東方汽輪機有限公司