本發(fā)明涉及火力發(fā)電設(shè)備，特別是一種發(fā)電機護環(huán)及其成型工藝。
背景技術(shù)：
1、護環(huán)是安裝在大型發(fā)電機組轉(zhuǎn)子端部的關(guān)鍵部件，通過抵御高速離心力和電磁力作用，防止勵磁繞組端部發(fā)生變形或位移。該構(gòu)件需滿足高強度、非磁性等特殊性能要求。
2、目前，國內(nèi)由于缺少成熟可靠的護環(huán)成型工藝，使用的護環(huán)主要依靠進口，導(dǎo)致成本較高。如能進行國產(chǎn)化替代，將會降低發(fā)電設(shè)備廠家的采購成本、運輸成本和其他相關(guān)成本，給發(fā)電設(shè)備廠家?guī)砀蟮慕?jīng)濟效益，同時降低用電成本。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、為解決現(xiàn)有技術(shù)中使用進口護環(huán)帶來的高成本的問題，本發(fā)明提供了一種發(fā)電機護環(huán)及其成型工藝。
2、本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：
3、一種發(fā)電機護環(huán)成型工藝，包括以下步驟：
4、s1、冶煉：在電弧爐內(nèi)采用非鋁脫氧方法對金屬原料進行冶煉，然后在鋼包精煉爐中精煉并進行真空除氣處理，最后在充氬氣保護的結(jié)晶器中進行電渣重熔得到電渣錠；
5、s2、鍛造：將電渣錠鍛造形成鍛件，在1180℃以下始鍛，終鍛溫度為800℃以上，總鍛比為3.5以上，末火次鍛比為1.5以上；
6、s3、待鍛件冷卻至室溫后按照護環(huán)圖紙要求對鍛件進行粗加工；
7、s4、固溶熱處理：將鍛件在步進式固溶熱處理爐中加熱至1045℃～1155℃，保溫時間按厚度每50mm對應(yīng)1h計算，出爐后90s內(nèi)浸入6wt%～10wt%?nacl溶液，溶液溫度通過板式換熱器維持在35℃以下；
8、s5、冷變形強化：將鍛件在室溫下采用液壓脹形使鍛件內(nèi)徑變形量達38%～42%，變形速率控制為1.0mm/s～2.0mm/s；
9、s6、按照護環(huán)圖紙要求對鍛件進行半精加工；
10、s7、消應(yīng)熱處理：將鍛件送入加熱爐中以40℃/h以下的升溫速度升至340℃～360℃，保溫時間按厚度每100mm對應(yīng)1h計算，然后取出冷卻至室溫；
11、s8、無損檢測：將鍛件按jb/t?7030-2014標準進行相控陣超聲波探傷，缺陷驗收閾值φ1.2mm當量以下；
12、s9、性能檢測：在鍛件1/2半徑處取樣，檢測晶粒度astm?e112?3級以上，殘余應(yīng)力100mpa以下；
13、s10、按照護環(huán)圖紙要求對檢測合格鍛件進行精加工。
14、優(yōu)選地，在步驟s1中控制最終鋼液成分滿足c≤0.03%、mn?17.0～19.0%、cr?17.0～19.0%、n?0.55～0.65%、p≤0.015%、s≤0.005%的條件，且al+ti+nb+v+co+ce+b≤0.01%。
15、優(yōu)選地，在步驟s1中，所述金屬原料為電解金屬錳與氮化鉻合金的混合物，在溫度250℃～300℃條件下烘烤后4小時內(nèi)送入電弧爐內(nèi)冶煉。
16、優(yōu)選地，在步驟s2中，鍛造時采用熱機械控制工藝，末火次變形后立即水冷，冷卻速率50℃/s以上。
17、優(yōu)選地，在步驟s4中，固溶熱處理的均溫階段向爐內(nèi)通入氮氣分壓，分壓值為0.5atm～0.8atm。
18、優(yōu)選地，在步驟s4中，通過nacl溶液對鍛件進行冷卻時，需要維持nacl溶液的濃度，nacl溶液的濃度維持包括以下步驟：
19、s41、多源數(shù)據(jù)采集，實時獲取nacl溶液的電導(dǎo)率、溫度、ph值、鍛件入水時間序列、流量及歷史濃度衰減率，形成輸入向量；
20、s42、lstm濃度預(yù)測，將輸入向量輸入預(yù)訓練的lstm神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，輸出未來5分鐘的nacl溶液預(yù)測值，lstm神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)隱藏層單元數(shù)，權(quán)重更新公式為：
21、
22、其中，為時刻的候選隱藏狀態(tài)，為輸入到隱藏層權(quán)重矩陣，為時刻的輸入向量，為隱藏層到隱藏層的權(quán)重矩陣，為時刻的最終隱藏狀態(tài)，為隱藏層的偏置向量；
23、s43、自適應(yīng)補償決策，當時，觸發(fā)鹽分補償，補鹽量由強化學習模型計算：
24、
25、其中，為nacl溶液濃度基準值，取6wt%～10wt%，為nacl溶液濃度的動態(tài)偏差閾值，為強化學習策略函數(shù)由actor-critic網(wǎng)絡(luò)生成，狀態(tài)，為nacl溶液實時質(zhì)量，為電導(dǎo)率濃度轉(zhuǎn)換系數(shù)；
26、s44、動態(tài)參數(shù)優(yōu)化，每24小時更新一次控制參數(shù)和，更新公式為：
27、
28、其中，為特征提取cnn，將nacl溶液槽分成大小相等的網(wǎng)格，總網(wǎng)格數(shù)為，為第個網(wǎng)格中nacl溶液的濃度變化加速度，為第個網(wǎng)格中nacl溶液的流體動力學特征圖的空間梯度幅值。
29、優(yōu)選地，在步驟s5中，所述液壓脹形使用的模具包括導(dǎo)柱、上球墊、下球墊、上環(huán)、上沖頭、下沖頭、密封圈、半環(huán)和下環(huán)；所述導(dǎo)柱的底部外圍設(shè)有與半環(huán)內(nèi)側(cè)適配的凹槽一，所述上球墊的底部呈外凸的球狀結(jié)構(gòu)，所述下球墊的頂部與上球墊的底部結(jié)構(gòu)適配，所述下球墊的底部設(shè)有與上沖頭的頂部適配的凹槽二，所述上環(huán)的內(nèi)側(cè)與上沖頭的頂部外側(cè)適配，所述上沖頭呈上大下小的圓臺狀結(jié)構(gòu)，所述下沖頭與上沖頭上下對稱，呈上小下大的圓臺狀結(jié)構(gòu)，所述下沖頭的底部設(shè)有與半環(huán)外側(cè)適配的凹槽三，所述下環(huán)的內(nèi)側(cè)與下沖頭的底部外側(cè)適配，所述上球墊、下球墊、上沖頭和下沖頭的軸心處開設(shè)有通孔，所述上沖頭和下沖頭的內(nèi)側(cè)分別設(shè)有用于安裝密封圈的槽位；
30、使用所述模具進行液壓脹形包括以下步驟：
31、將半環(huán)卡入導(dǎo)柱的凹槽一中，將下環(huán)連接在下沖頭的底部外側(cè)，然后通過下沖頭的通孔從下沖頭的頂部向下套裝在導(dǎo)柱的底部，使半環(huán)進入凹槽三并與凹槽三的頂面抵接；
32、將上環(huán)連接在上沖頭的頂部外側(cè)，然后通過凹槽二將下球墊安裝在上沖頭的頂部，通過球狀結(jié)構(gòu)的適配裝上球墊安裝在下球墊的頂部；
33、通過上環(huán)連接吊裝工具，使用起吊裝置將上沖頭及其上部件吊起；
34、在上沖頭和下沖頭的槽位中分別裝上密封圈，在上沖頭和下沖頭表面涂抹潤滑油，將需冷擴強化的護環(huán)鍛件套裝在下沖頭上，在護環(huán)鍛件內(nèi)部注滿清水；
35、通過起吊裝置將吊起的上沖頭及其上部件通過通孔沿中間導(dǎo)柱逐漸放下，使上沖頭和下沖頭的外側(cè)與護環(huán)鍛件的內(nèi)側(cè)緊密接觸；
36、通過加壓裝置對上球墊施壓，利用護環(huán)鍛件內(nèi)壓縮清水產(chǎn)生的壓力將護環(huán)均勻漲開，以達到工藝計算預(yù)期所需的強度。
37、本發(fā)明的有益效果是：
38、提供了發(fā)電機護環(huán)的成型工藝，實現(xiàn)對進口護環(huán)的替代，能夠批量化生產(chǎn)出質(zhì)量合格的火電發(fā)電機轉(zhuǎn)子護環(huán)；固溶熱處理能夠促進鍛件內(nèi)部充分的動態(tài)再結(jié)晶，保證奧氏體晶粒的均勻性；利用nacl溶液對鍛件進行冷卻，通過板式換熱器對nacl溶液降溫，提高了冷卻速度，使得碳化物來不及從鍛件中的奧氏體晶粒中析出，提高抗應(yīng)力腐蝕能力；采用相控陣超聲波探傷按jb/t?7030-2014標準進行探傷，提高了無損檢測效果，確保最終加工成型的護環(huán)質(zhì)量可靠。
1.一種發(fā)電機護環(huán)成型工藝，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述發(fā)電機護環(huán)成型工藝，其特征在于，在步驟s1中控制最終鋼液成分滿足c≤0.03%、mn?17.0～19.0%、cr?17.0～19.0%、n?0.55～0.65%、p≤0.015%、s≤0.005%的條件，且al+ti+nb+v+co+ce+b≤0.01%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述發(fā)電機護環(huán)成型工藝，其特征在于，在步驟s1中，所述金屬原料為電解金屬錳與氮化鉻合金的混合物，在溫度250℃～300℃條件下烘烤后4小時內(nèi)送入電弧爐內(nèi)冶煉。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述發(fā)電機護環(huán)成型工藝，其特征在于，在步驟s2中，鍛造時采用熱機械控制工藝，末火次變形后立即水冷，冷卻速率50℃/s以上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述發(fā)電機護環(huán)成型工藝，其特征在于，在步驟s4中，固溶熱處理的均溫階段向爐內(nèi)通入氮氣分壓，分壓值為0.5atm～0.8atm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述發(fā)電機護環(huán)成型工藝，其特征在于，在步驟s4中，通過nacl溶液對鍛件進行冷卻時，需要維持nacl溶液的濃度，nacl溶液的濃度維持包括以下步驟：
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述發(fā)電機護環(huán)成型工藝，其特征在于，在步驟s5中，所述液壓脹形使用的模具包括導(dǎo)柱、上球墊、下球墊、上環(huán)、上沖頭、下沖頭、密封圈、半環(huán)和下環(huán)；所述導(dǎo)柱的底部外圍設(shè)有與半環(huán)內(nèi)側(cè)適配的凹槽一，所述上球墊的底部呈外凸的球狀結(jié)構(gòu)，所述下球墊的頂部與上球墊的底部結(jié)構(gòu)適配，所述下球墊的底部設(shè)有與上沖頭的頂部適配的凹槽二，所述上環(huán)的內(nèi)側(cè)與上沖頭的頂部外側(cè)適配，所述上沖頭呈上大下小的圓臺狀結(jié)構(gòu)，所述下沖頭與上沖頭上下對稱，呈上小下大的圓臺狀結(jié)構(gòu)，所述下沖頭的底部設(shè)有與半環(huán)外側(cè)適配的凹槽三，所述下環(huán)的內(nèi)側(cè)與下沖頭的底部外側(cè)適配，所述上球墊、下球墊、上沖頭和下沖頭的軸心處開設(shè)有通孔，所述上沖頭和下沖頭的內(nèi)側(cè)分別設(shè)有用于安裝密封圈的槽位；