大型电机磁轭锻件的制造

2021-04-26 12:16 admin
       磁扼是大型电机上的关键部件,其重量占发电机总重的15%,主要作用是产生转动惯量和固定磁极。电机运转时产生巨大的离心力由磁轭本体来承受,对磁轭的质量要求较高。目前中小型电机的磁扼普遍应用铸钢件或用中等厚度的钢板拼接而成,存在质量难保证、成本髙、采购周期长等问题。采用锻件产品不仅能够更好地满足电机在各种运行工况下的力学性能要求,而且在我公司强大的制造能力保证下,缩短了生产周期,降低了成本。      40Mn钢磁轭锻件尺寸规格为02 375 mm/0 700 mm x 1 660 mm,锻件单重52.76 t,采用 80. 5 t的钢锭锻造,钢锭利用率达65.54%。为了满足技术标准要求,制定了优化的工艺并对生产操作进行严格要求。
检测要求
超声检测应符合以下要求:
 ( 1)锻件应无裂纹、白点、缩孔等有害缺陷。
(2)锻件不允许有当量直径大于06 mm的非金属夹杂物存在。
(3) 锻件不允许有游动缺陷信号存在。
(4)锻件不允许有密集性缺陷存在冶炼方面

      磁轭锻件要求S、P含量及残余元素含量较低。主要合金元素的控制范围较窄,并且要求较高的纯净度。气体含量、脱硫脱氧形成的夹杂物及耐火材料等外来夹杂物要尽可能的少,这些都给冶炼带来较大的难度。
锻造方面

      为了确保磁轭锻件的质量,除了严格控制冶炼过程外,还需严格执行锻造工艺。采用WHF锻造法,保证锻透锻件心部。坯料冲孔,降低锻件心部的冶金缺陷。同时采用优化的锻后热处理工艺,避免组织的不均匀性,并提高锻件的超声检测性能。
冶炼工艺
      综合考虑磁轭锻件的冶炼难点以及公司的生产能力,采用目前非常成熟的双真空冶炼工艺: EBT电炉初炼—LF精炼—VD真空处理—VC真空浇注。为保证将残余有害元素控制在尽可能低的范围,采用优质的生铁等原料进行冶炼。为满足力学性能指标,优化了磁辄锻件的化学成分,并加入了合金元素Nb,起到了细晶强化的作用, 提高了磁轭锻件的抗拉强度和屈服强度,同时也能改善钢的韧性。在冶炼过程中,采用了先进的夹杂物控制技术——首创的滑动水口中间包真空浇注技术。在钢锭浇注过程中,精炼中间包具有普通精炼包和中间包双重功能,减少了倒中间包的环节,避免了钢水在倒包过程中的二次污染,纯净了钢液,提升了钢锭质量。同时减少了钢包用量,降低了生产成本,减轻了工人劳动强度。
检测结果

      经过严格的生产过程控制,成功制造了磁轭锻件,其化学成分符合标准要求。在粗加工后,取试样进行力学性能检测。磁辄锻件经超声检测符合标准要求,未发现可记录缺陷。从检测结果来看,生产的磁辗锻件完全达到标准要求。
      通过对磁轭锻件材料成分、冶炼工艺、锻造工艺的优化及操作过程的控制,生产出了满足技术要求的大型电机磁轭锻件,为提高公司的市场竞争力打下了坚实的基础。