Процес на производство на фалсификувани прстени за задржување за мотори со голема брзина

Процес на производство на фалсификувани прстени за задржување за мотори со голема брзина

Кованите потпорни прстени се критични ротирачки компоненти кои се користат за прицврстување на крајните намотки на роторите на електричните мотори со голема брзина. За време на работата, прстенот за задржување мора да издржи значителна центрифугална сила додека одржува димензионална стабилност, ниска магнетна реакција и сигурни механички перформанси. Овие барања го прават изборот на материјалот, контролата на ковањето, ладната деформација и проверката особено важни.

Репрезентативна апликација за мотор со голема брзина

Репрезентативен прстен за задржување на моторот со голема брзина од 20 MW работи со брзина на роторот од приближно 5.200 р/мин. Во овој тип на примена, прстенот мора да се спротивстави на центрифугалното оптоварување генерирано на крајот на роторот и да помогне во заштитата на склопот на крајното намотување. Немагнетна аустенитна легура со висока јачина, како што е 1Mn18Cr18N, може да се специфицира кога проектот бара висока јачина на отпуштање и мала магнетна пропустливост.

Конечните технички барања мора секогаш да го следат цртежот на клиентот, спецификацијата на материјалот и договорот за инспекција. Во еден објавен инженерски случај, прстенот за задржување бара цврстина на попуштање над 1.070 MPa, контролирана магнетна пропустливост, низок резидуален стрес и ултразвучна проверка на готовата компонента.

Зошто конвенционалниот термички третман не е доволен?

На собна температура, 1Mn18Cr18N е аустенитен материјал без фазна трансформација што вообичаено се користи за зајакнување на многу легирани челици. Затоа, само конвенционалната термичка обработка не може да го обезбеди потребното зголемување на механичката сила. Патеката на производство комбинира топло ковање, третман со раствор и хидраулично зајакнување со ладно проширување.

Типичен производствен пат

Типичен пат на процес вклучува:

Топење и подготовка на ингот

Греење и топло ковање

Груба обработка

Термичка обработка со раствор

Прецизна обработка пред зајакнување

Хидраулично зајакнување со ладно проширување

Термичка обработка за ослободување од стрес

Механичко и металуршко испитување

Завршна обработка и недеструктивно тестирање

Пакување и испорака

Секој проект бара свои параметри на процесот. Димензиите на ковањето, дозволената обработка, односот на деформација и кривата на термичка обработка мора да се утврдат според материјалот, завршената големина и целта на изведбата.

Контрола на топло ковање

Високата содржина на манган, хром и азот на 1Mn18Cr18N може да го направи материјалот чувствителен на површинско пукање при топло ковање. Инженерите за фалсификување мора внимателно да управуваат со температурата, намалувањето по поминување и да се хранат. Контролирани, релативно лесни чекори за деформација помагаат да се намали оштетувањето на површината додека се развива празно звучен прстен.

Почетниот материјал може да се подготви преку повторно топење на електрозгура кога спецификацијата на проектот бара подобрена чистота и внатрешен квалитет. Кованото празно потоа грубо се обработува до димензиите потребни за последователна термичка обработка и ладно проширување.

Решение Термичка обработка

Третманот со раствор ја загрева легурата во еднофазен регион со висока температура, така што карбидите се раствораат во аустенитната матрица. Брзото ладење потоа помага да се добие порамномерна и стабилна аустенитна структура. Овој третман ја поддржува цврстината, отпорноста на корозија и одговорот на материјалот на подоцнежното засилување со ладна деформација.

Хидраулично ладно-експанзивно зајакнување

Хидрауличното проширување е клучната фаза на зајакнување. Обработениот прстен се поставува со алатот за формирање за да се создаде затворен простор. Водата под висок притисок се внесува така што прстенот се шири пластично на контролиран начин.

Процесот мора да ја контролира стапката на деформација, притисокот и униформноста на димензиите. Долг прстен со висок сооднос висина-дијаметар може да развие нерамномерен профил или форма на ѕвонче за време на проширувањето. Уредите за позиционирање и ограничување можат да помогнат да се стабилизира прстенот додека параметрите на притисокот се прилагодени за да се одржи потребната геометрија.

Во споменатиот случај, дијаметарот на прстенот беше проширен од приближно 660 mm на 810 mm, со димензионална контрола одржувана во рамките на тесна толеранција. Овие вредности го опишуваат тој специфичен случај и не треба да се користат како универзални производствени параметри.

Ослободување од стрес и завршна инспекција

Ладното проширување воведува резидуален стрес. Последователниот циклус на ослободување од стрес помага да се стабилизира микроструктурата и да се намали преостанатиот стрес, а истовремено да се зачува силата добиена со деформација.

Конечната проверка на квалитетот може да вклучува тестирање на истегнување, тестирање на удар, металографско испитување, мерење на магнетна пропустливост, димензионална инспекција и ултразвучно тестирање. Локациите за земање примероци, вредностите за прифаќање и критериумите за недеструктивно тестирање мора да го следат техничкиот договор на клиентот и применливиот стандард наведен за проектот.

Инженерска вредност на процесот

Предизвикот за производство не е единствена операција на ковање. Тоа е контролирана интеграција на квалитетот на материјалот, топло ковање, обработка, третман со раствор, хидраулично проширување, ослободување од стрес и инспекција. Кога овие фази се развиваат околу спецификацијата на купувачот, фалсификуваните прстени за задржување можат да ја постигнат цврстината, точноста на димензиите и внатрешниот квалитет потребни за опремата што се врти со голема брзина.

Jianye Metal Manufacturing Co., Ltd. обезбедува прилагодени кованици со прстени, големи кованици, кованици со вратило и други решенија за ковање метал врз основа на цртежите на клиентите и техничките барања. За прстен за задржување на моторот или друга критична ротирачка компонента, купувачите се добредојдени да ја дадат класата на материјалот, димензиите, целите на механичката сопственост, барањата за инспекција и количината на нарачка за технички преглед и понуда.