ПОВЫШЕНИЕ КАЧЕСТВА КРУПНЫХ ПОКОВОК НА ОСНОВЕ РАЗРАБОТКИ И ПРИМЕНЕНИЯ НАУЧНО ОБОСНОВАННЫХ ТЕРМОМЕХАНИЧЕСКИХ РЕЖИМОВ ПРОЦЕССА КОВКИ ЗАГОТОВОК (15.02.2010)

Автор: Онищенко Анатолий Кондратьевич

На правах рукописи

Онищенко Анатолий Кондратьевич

ПОВЫШЕНИЕ КАЧЕСТВА КРУПНЫХ ПОКОВОК

НА ОСНОВЕ РАЗРАБОТКИ И ПРИМЕНЕНИЯ НАУЧНО

ОБОСНОВАННЫХ ТЕРМОМЕХАНИЧЕСКИХ РЕЖИМОВ

ПРОЦЕССА КОВКИ ЗАГОТОВОК

Специальность: 05. 02. 09 - Технологии и машины обработки давлением

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание учёной степени

доктора технических наук

Москва 2010

Работа выполнена в отделе обработки металлов давлением Филиала

Научно – исследовательского института технологии и организации производства двигателей «НИИД» ФГУП «ММПП «САЛЮТ»

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Артес Алексей Эдуардович

доктор физико – математических наук, профессор

Беклемишев Нил Нилович

доктор технических наук, профессор

Кохан Лев Соломонович

Ведущее предприятие: ОАО Металлургический завод «Электросталь»

Зашита состоится «….»………2010 г. в ___часов

на заседании диссертационного Совета Д 212.142.01 при ГОУ ВПО Московский государственный технологический университет «СТАНКИН»

адрес: Вадковский пер., 3А, г. Москва,127994

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО МГТУ «СТАНКИН».

Автореферат разослан « » 2010 г.

Учёный секретарь

диссертационного Совета

кандидат технических наук Волосова М.А.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Бурный рост производства поковок из слитков начался в 60 – 70 – х годах прошлого века в связи с ростом единичных мощностей энергоблоков. И если в 1960 году масса поковки ротора турбины составляла 30т, то в 1980 – 270т. В Советском Союзе в этот период существовал постоянно действующий комитет по крупным поковкам. А в мире – регулярно

(раз в 2 – 3 года) проводятся Международные конгрессы мастеров кузнечного дела. Последний - 17 конгресс состоялся в Испании, в г. Сантандер 3 – 7 ноября 2008 года.

В СССР производство крупных поковок составляло 1,7 млн. т, в Европе (данные 2006г.), на фирмах, сотрудничающих с Германским институтом чёрной металлургии, – 455 тыс. т, во Франции – 200 тыс. т, в Японии – 772 тыс. т. Италия только на экспорт поставляет до 500 тыс. т поковок. Бурно развивающаяся ковочная индустрия Республики Корея, обрабатывающая слитки массой 510 т, только за последние два года увеличила вдвое производственные мощности ковочных предприятий, благодаря широкомасштабным инвестициям. Ближайшая перспектива развития ковочной индустрии Великобритании – расширение производства поковок для атомного энергомашиностроения, которое считается стратегическим.

В России также до 2020 года намечается введение в эксплуатацию до 20 энергоблоков АЭС мощностью 1000 мвт. Разрабатывается энергоблок мощностью 1500 мвт. Для изготовления поковок роторов турбин и генераторов, обечаек реакторов необходимы слитки массой 142 – 360 т. В настоящее время на ООО «ОМЗ – Спецсталь» (г. Санкт – Петербург) введена в действие крупнейшая в Европе дуговая электросталеплавильная печь мощностью 120т (ДСП – 120). Проводится модернизация автоматизированных ковочных комплексов АКК – 60МН и АКК – 120МН с манипулятором 250тс. Размеры сечений крупных поковок для энергомашиностроения составляют 500 – 2000мм, а масса 80 – 250т. Для таких сверхкрупных поковок главной задачей ковки является не формообразование, а достижение заданного уровня механических свойств и структуры сплавов при максимальной плотности металла поковки.

Существующая теория ковки основывается на допущении, что деформируемый металл является несжимаемым, квазиоднородным, макронепрерывным.

Промышленные заготовки – слитки таковыми не являются. Слиток любого металлического сплава представляет собой дендример. И, если вышеуказанное допущение возможно для исследования процессов штамповки и ковки передельных заготовок, то при ковке поковок из слитков, в особенности крупных, такое упрощение неприемлемо. Опубликованные в России и за рубежом экспериментальные и теоретические исследования по ковке слитков носят противоречивый характер.

Более того, в связи с развитием специальной электрометаллургии – электрошлаковый и вакуум - дуговой переплавы и получения этими методами плотных слитков, наметились рекомендации к снижению максимальных уковов (до 2) при их обработке. Такие рекомендации в последние годы распространяются и на слитки открытой выплавки. Причём эти предложения имеются как в отечественных, так и зарубежных публикациях. Результатом такого подхода к ковке явилось то, что в 1998 – 2001 г.г. на ОАО «Ижорские заводы» были забракованы 50 % поковок роторов. Все эти ротора, изготовленные из слитков массой 142 - 235т имели уков по бочке ротора менее 2,5.

То есть в настоящее время имеет место некоторое отставание теории ковки слитков от имеющихся технологических решений по их обработке и изготовлению из них крупных и сверхкрупных поковок (до 300т).

Поэтому повышение качества готовых изделий – поковок на основе научно обоснованных термомеханических режимов процесса ковки является актуальным и востребованным.

Цель работы. Повышение качества крупных поковок массой до 250т путём разработки и применения при ковке слитков и заготовок научно обоснованных термомеханических режимов обработки и обеспечения во всём объёме поковки заданного уровня механических свойств и структуры при максимальной плотности металла поковки

Для достижения поставленной цели предусматривалось осуществить следующие задачи:


загрузка...