描述
冲击式转轮铸件详细信息
1. 材料与结构特性
- 材质:冲击式转轮铸件主要采用马氏体不锈钢,具有高强度、耐腐蚀等特性,适用于高水头、大容量的水电机组。
- 结构设计:
- 典型结构为锻焊组合式,例如由1个轮毂锻件和21个水斗锻件焊接而成,总重量达90.8吨。
- 分体式设计:转轮中心体、阀体等核心部件采用分体铸造或锻造,便于加工和组装。
2. 制造工艺与技术突破
- 锻造工艺:通过仿形锻造技术实现厚大饼形件的形性控制,并采用钢水纯净化冶炼技术提升材料性能。
- 热处理与探伤:调质处理结合超声波探伤检验,确保锻件内部零缺陷,满足高精度要求。
- 整锻数控加工:利用计算机动态模拟(CFD)优化水流冲击效率,并通过数控加工提升部件精度。
3. 关键参数与性能
- 尺寸与重量:
- 最大外径达6.23米,最大宽度1.34米,单件重量可达百吨级。
- 球阀铸钢件最大轮廓尺寸超过5米,单件重量约90吨。
- 力学性能:锻件抗拉强度(σb)≥795MPa,屈服强度(σ0.2)≥620MPa,冲击韧性(AKV)≥50J/cm²,显著优于普通铸件。
4. 应用场景与项目案例
- 高水头电站:适用于落差大、压力高的场景,如西藏扎拉水电站,其单机容量500兆瓦,水头落差超千米。
- 示范工程:扎拉水电站是我国首个实现500MW级冲击式机组全产业链国产化的项目,核心转轮和球阀铸件均由中国企业自主研制。
5. 行业突破与意义
- 技术自主化:中国企业在马氏体不锈钢锻件、超大型铸锻件制造等领域实现突破,打破国外技术垄断。
- 全球领先地位:哈电集团、国机重装等企业研制的大尺寸冲击式转轮和球阀部件,创造了多项“世界之最”。
6. 性能对比(锻件 vs 铸件)
性能指标 | 锻件(冲击式转轮) | 普通铸件 |
---|---|---|
抗拉强度(σb) | ≥795MPa | ≥750MPa |
冲击韧性(AKV) | ≥50J/cm² | ≥35J/cm² |
加工精度 | 数控加工,表面光洁度高 | 常规铸造,需二次加工 |
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