汽輪機(jī)生產(chǎn)對刀具的新要求

 
    目前國內(nèi)的汽輪機(jī)行業(yè)，普遍面臨著訂單大量增加、產(chǎn)能嚴(yán)重不足的現(xiàn)象，生產(chǎn)加工效率需要不斷提高，高效刀具的大量應(yīng)用無疑為之提供了一條解決途徑。上海汽輪機(jī)有限公司目前也在加大高效刀具的投入和推廣，同時自身正在積極開發(fā)一些技術(shù)要求較高的刀具，以適應(yīng)燃?xì)廨啓C(jī)、超超臨界以及核電設(shè)備加工的需要。 

    難加工材料 

    目前，為降低發(fā)電機(jī)組的熱耗，汽輪機(jī)蒸汽壓力和溫度越來越高，如百萬等級超超臨界機(jī)組的蒸汽壓力高達(dá)26MPa,溫度提高到600℃；F級燃?xì)廨啓C(jī)初溫達(dá)1300℃，因而對零件材料的要求也更高了。由于高溫合金具有優(yōu)良的高溫強(qiáng)度、熱穩(wěn)定性及抗熱疲勞特殊性能。因此在汽輪機(jī)及燃?xì)廨啓C(jī)中得到越來越多的廣泛使用，這樣一來靠原有的刀具進(jìn)行切削加工就面臨很多問題。 

    600MW超臨界機(jī)組高中壓葉片就是一種含鈮(Nb)的新材料，加工難度較大，使用原有刀具加工出的鐵屑為紅顏色，溫度十分高(此前對不含鈮材料的加工鐵屑為淺藍(lán)色)，而且刀片磨損十分厲害，原本一把刀具可完成一個葉片的加工，現(xiàn)在則需要更換4個刀刃。這樣不僅加工成本較高，生產(chǎn)效率也難以提升，急需更新刀具材料，我們一直在尋找多家刀具供應(yīng)商來試制，*終選擇了伊斯卡重新壓制的新材料的可轉(zhuǎn)位刀片，目前效果不錯。此外，600MW超臨界機(jī)組閥桿的材料也有了更新，現(xiàn)在用的是GH901高溫鎳基合金材料，深孔加工也面臨不少困難，選用了山特維克可樂滿的深孔槍鉆。 

    上海汽輪機(jī)有限公司早在1997年即進(jìn)口了美國的環(huán)形齒銑刀，目前國內(nèi)也有刀具供應(yīng)商在做，但無法實(shí)現(xiàn)有螺旋槽、帶前角，我們目前大量使用的也是零度前角零度螺旋角的，切削性能差，加工效率低。*近，我公司使用新購買的德國SAACKE機(jī)床制造出帶螺旋角和前角的環(huán)形齒銑刀，加工效率可提高2~3倍。 

    精度要求高 

    汽輪機(jī)的生產(chǎn)加工難題不僅體現(xiàn)在高溫難切削材料上，隨著用戶要求的不斷提高，產(chǎn)品的精度等級也一再提升，在生產(chǎn)中也必須設(shè)法實(shí)現(xiàn)精度要求。 

    在我公司承接的的國家863計(jì)劃的燃?xì)廨啓C(jī)項(xiàng)目中，輪盤加工的精度要求很高，其材料為GH2674鐵基高溫合金，目前利用瓦爾特和伊斯卡的刀具基本實(shí)現(xiàn)了輪盤的車削，但輪盤銑削的精度要求還要更高，加工難度更大，其節(jié)距公差要求為±4μm，而這一精度要求目前國內(nèi)刀具供應(yīng)商都難以保證，我們準(zhǔn)備從美國ALDEN公司進(jìn)口。另外，公司也通過引進(jìn)德國SAACKE機(jī)床和卓勒測量儀，自己攻關(guān)，目前自制的輪槽銑刀已能實(shí)現(xiàn)1~5μm的節(jié)距公差。 

    當(dāng)然，一般情況下，精度保證主要靠設(shè)備，但在汽輪機(jī)加工中，尤其是轉(zhuǎn)子的輪槽*后還是要靠刀具來實(shí)現(xiàn)。汽輪機(jī)加工不像汽車行業(yè)大批量生產(chǎn)，屬于單件小批量，各種精度要求可能不盡相同，對于新的要求只能不斷試驗(yàn)摸索，如供貨周期較緊則只能利用現(xiàn)有刀具硬拼，時間充裕的話則充分利用各種途徑，包括尋求供應(yīng)商和自主研發(fā)。