一種導(dǎo)葉連桿的熱處理方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種導(dǎo)葉連桿的熱處理方法，包括以下步驟：①制備由活性碳粉、碳酸鋇和淀粉糊混合形成的產(chǎn)物a和產(chǎn)物b；②將產(chǎn)物b填充至導(dǎo)葉連桿的軸孔內(nèi)，然后將產(chǎn)物a均勻涂覆在整個導(dǎo)葉連桿的外表面上，最后放入密封箱；③將密封箱放入加熱爐中加熱至200℃至250℃，保溫10分鐘，然后加熱至920℃至940℃，保溫半小時；④然后繼續(xù)升溫到1000℃，保溫半小時后預(yù)冷至850℃，從密封箱中導(dǎo)葉連桿進(jìn)行淬火；⑤將淬火后的導(dǎo)葉連桿快速加熱至750℃，保溫一分鐘；⑥再重復(fù)4次步驟⑤，且每次溫度下降10℃；⑦快速加熱至650℃，保溫5分鐘后，進(jìn)行油冷。
【專利說明】一種導(dǎo)葉連桿的熱處理方法
[0001]

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明涉及一種導(dǎo)葉連桿的熱處理方法，特別是一種水電站的水輪機(jī)導(dǎo)葉連桿的熱處理方法。

【背景技術(shù)】
[0003]水輪機(jī)導(dǎo)葉連桿是水電站中極為重要的一個機(jī)械構(gòu)件。導(dǎo)水機(jī)構(gòu)中控制環(huán)的操作力是通過導(dǎo)葉連桿傳遞到連接板、導(dǎo)葉臂，最終作用在導(dǎo)葉上，從而實(shí)現(xiàn)導(dǎo)葉的同步轉(zhuǎn)動，通過導(dǎo)葉開口變化實(shí)現(xiàn)流量變化，完成機(jī)組的調(diào)節(jié)。傳遞作用力是導(dǎo)葉連桿的基本功能，因此導(dǎo)葉連桿對材質(zhì)的強(qiáng)度要求加大，尤其是導(dǎo)葉連桿上軸孔，其必須要有足夠的硬度及耐磨性能。然而這一問題并沒有得到足夠的重視，因此導(dǎo)葉連桿必須以頻繁的拆裝檢修來保證其正常工作。但是導(dǎo)葉連桿的體積大、分量重，拆裝檢修的操作上存在一定難度。作為而且水電站的整體環(huán)境相對潮濕，因此導(dǎo)葉連桿容易生銹腐蝕。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是:提供一種導(dǎo)葉連桿的熱處理方法。它可以提高導(dǎo)葉連桿的材質(zhì)強(qiáng)度，從而延長導(dǎo)葉連桿的使用壽命，進(jìn)而減小拆裝檢修的頻率。
[0005]本發(fā)明的目的可通過下列技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):一種導(dǎo)葉連桿的熱處理方法，其特點(diǎn)是，包括以下步驟:
①按質(zhì)量份計的70份活性碳粉、5份碳酸鋇和100份淀粉糊混合后攪拌均勻，得產(chǎn)物a ;將按質(zhì)量份計的70份活性碳粉、5份碳酸鋇和70份淀粉糊(含水率一般為70%至90%，該處百分比為質(zhì)量比)混合后攪拌均勻，得產(chǎn)物b ;產(chǎn)物a較為稀軟，便于均勻涂覆，且附著力大，而產(chǎn)物b較為濃稠，具有一定的可塑性。
[0006]②將產(chǎn)物b填充至導(dǎo)葉連桿的軸孔內(nèi)，然后將產(chǎn)物a均勻涂覆在整個導(dǎo)葉連桿的外表面上，最后放入密封箱；
③將密封箱放入加熱爐中加熱至200°C至250°C，保溫10分鐘，這10分鐘內(nèi)，淀粉糊被烘干碳化，從而可以作為滲碳的碳源；然后加熱至920°C至940°C，保溫半小時，此時活性碳原子滲入導(dǎo)葉連桿；
④然后繼續(xù)升溫到1000°C，保溫半小時，該過程可以使導(dǎo)葉連桿內(nèi)的碳化物固溶并形成均勻的珠光體,預(yù)冷至850°C進(jìn)行二次奧氏體化，從密封箱中導(dǎo)葉連桿進(jìn)行淬火,淬后組織中馬氏體及碳化物的尺寸細(xì)小、馬氏體基體的碳含量及殘余奧氏體含量較高；
⑤將淬火后的導(dǎo)葉連桿快速加熱至750°C，保溫一分鐘；
⑥再重復(fù)4次步驟⑤，且每次溫度下降10°C；
⑦快速加熱至650°C，保溫5分鐘后，進(jìn)行油冷。步驟⑤⑥⑦可以使奧氏體分解，馬氏體中析出大量的微細(xì)碳化物，降低淬火應(yīng)力，提高硬度、強(qiáng)韌性和承載能力，而且接觸疲勞性能相對提聞。
[0007]上述的導(dǎo)葉連桿的熱處理方法中，所述導(dǎo)葉連桿的材質(zhì)為GCrl5鋼。
[0008]前述的導(dǎo)葉連桿的熱處理方法中，在步驟⑦后進(jìn)行150°C的低溫回火，可使淬后的馬氏體中碳濃度分布更為均勻。
[0009]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明采用生物質(zhì)的淀粉糊作為載體，使活性炭和催滲劑作可以以涂覆與填充的形式固定在導(dǎo)葉連桿表面和軸孔內(nèi)。而現(xiàn)有的固體滲碳技術(shù)，均是將工件埋入炭顆粒和催滲劑的混合方式，這種方式首先無法保證催滲劑在炭顆粒中的均勻度，容易出現(xiàn)催滲劑下滲分離，且在對于質(zhì)量較大的導(dǎo)葉連桿來說容易出現(xiàn)過塌而使工件接觸，從而出現(xiàn)滲碳不均的現(xiàn)象，容易出現(xiàn)較大的內(nèi)應(yīng)力，對于工件的內(nèi)凹部分很難得到很好地滲透。而本發(fā)明的方法可以將活性炭和催滲劑均勻地固化粘附在工件上，可以完全避免現(xiàn)有固體滲碳技術(shù)的缺陷，而且炭顆粒和催滲劑的用量也可以做到精確控制(通過涂覆厚度)。另外本發(fā)明還可以對導(dǎo)葉連桿的軸孔內(nèi)部進(jìn)行有效地滲碳。再者，本發(fā)明的發(fā)明人結(jié)合現(xiàn)有滲碳及熱處理技術(shù)，使?jié)B碳和熱處理連續(xù)進(jìn)行，而且經(jīng)過反復(fù)研究、試驗(yàn)、總結(jié)所得出的各階段的溫度及保溫時間參數(shù)，不僅可以使熱處理結(jié)果優(yōu)化，而且處理時間相對于傳統(tǒng)工藝更短，提高了生產(chǎn)效率。經(jīng)過本發(fā)明處理方法處理的導(dǎo)葉連桿，表面滲碳層深度可達(dá)
1.2?1.5毫米，表面硬度可達(dá)HRC61?63，韌性相對于熱處理前可提高了 1.5?2倍，且軸孔耐磨性能相對于熱處理前可提高2倍以上，而且整體抗腐蝕性能可以相對得到提高。

【具體實(shí)施方式】
[0010]下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明，但并不作為對本發(fā)明限制的依據(jù)。
[0011]一種導(dǎo)葉連桿的熱處理方法，包括以下步驟:
①將按質(zhì)量份計的70份活性碳粉、5份碳酸鋇和100份淀粉糊混合后攪拌均勻，得產(chǎn)物a ;將按質(zhì)量份計的70份活性碳粉、5份碳酸鋇和70份淀粉糊混合后攪拌均勻，得產(chǎn)物b ；
②將產(chǎn)物b填充至導(dǎo)葉連桿的軸孔內(nèi)，然后將產(chǎn)物a均勻涂覆在整個導(dǎo)葉連桿的外表面上，一般涂覆厚度為2至5毫米，最后放入密封箱；所述導(dǎo)葉連桿的材質(zhì)為GCrl5鋼；
③將密封箱放入加熱爐中加熱至200°C至250°C，保溫10分鐘，然后加熱至920°C至9400C (優(yōu)選的為930°C，)，保溫半小時；
④然后繼續(xù)升溫到100(TC，保溫半小時后預(yù)冷至850°C，從密封箱中導(dǎo)葉連桿進(jìn)行淬火；
⑤將淬火后的導(dǎo)葉連桿快速加熱至750°C，保溫一分鐘；
⑥再重復(fù)4次步驟⑤，且每次溫度下降10°C；
⑦快速加熱至650°C，保溫5分鐘后，進(jìn)行油冷。
[0012]⑧進(jìn)行150°C的低溫回火。
【權(quán)利要求】
1.一種導(dǎo)葉連桿的熱處理方法，其特征在于，包括以下步驟: ①將按質(zhì)量份計的70份活性碳粉、5份碳酸鋇和100份淀粉糊混合后攪拌均勻，得產(chǎn)物a ;將按質(zhì)量份計的70份活性碳粉、5份碳酸鋇和70份淀粉糊混合后攪拌均勻，得產(chǎn)物b ； ②將產(chǎn)物b填充至導(dǎo)葉連桿的軸孔內(nèi)，然后將產(chǎn)物a均勻涂覆在整個導(dǎo)葉連桿的外表面上，最后放入S封箱； ③將密封箱放入加熱爐中加熱至200°C至250°C，保溫10分鐘，然后加熱至920°C至940°C，保溫半小時； ④然后繼續(xù)升溫到100(TC，保溫半小時后預(yù)冷至850°C，從密封箱中導(dǎo)葉連桿進(jìn)行淬火； ⑤將淬火后的導(dǎo)葉連桿快速加熱至750°C，保溫一分鐘； ⑥再重復(fù)4次步驟⑤，且每次溫度下降10°C； ⑦快速加熱至650°C，保溫5分鐘后，進(jìn)行油冷。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)葉連桿的熱處理方法，其特征在于:所述導(dǎo)葉連桿的材質(zhì)為GCrl5鋼。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)葉連桿的熱處理方法，其特征在于:在步驟⑦后進(jìn)行150°C的低溫回火。
【文檔編號】C21D1/18GK104264107SQ201410549843
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年10月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月16日
【發(fā)明者】李浩良, 游光華, 曾輝, 孔令華, 樓勇 申請人:國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)新源控股有限公司, 華東天荒坪抽水蓄能有限責(zé)任公司