大型电站用1Mn18Cr18N护环研制

徐文正

(上海电气上重铸锻有限公司，200240)

护环是发电机组中最关键的部件之一，是用来紧箍发电机转子两端绕组线圈的圆环，形状简单，但是工作时承受装配应力、离心力、弯曲应力和热应力等，是发电机组中承受应力最大的主要部件。所以护环要求具有较高的屈服强度、良好的塑性指标、均匀的力学性能和较小的残余应力。一般功率在300 MW以上的大型机组护环，其屈服强度Rp0.2都在1000 MPa以上。护环在强磁场、潮湿的腐蚀介质中工作，为了提高发电机的效率，减少漏磁和涡流热损耗，防止工作温度过高，护环通常采用导磁率极低的1Mn18Cr18N奥氏体钢制造。某公司根据用户要求，通过对该材料进行分析研究，结合早期的生产经验，制定了合理的生产试制工艺，并完成了小批量的300 MW水氢冷护环锻件试制。

1 试制工艺

1.1工艺流程

根据1Mn18Cr18N的钢种特性，制定了如下生产工艺路线：电渣重熔→锻造→固溶处理→取样检测→冷变形强化→除应力处理→取样检测。

1.2 冶炼

护环用1Mn18Cr18N钢的元素要求特殊，高锰高铬低硅低铝，N高达0.50%以上，化学成分的控制范围又非常狭窄。因此，电渣重熔过程的控制难度很大，稍有不慎就可能导致成分超标报废。为此，在护环用1Mn18Cr18N电渣钢锭的试制中，采取以下一些措施。

(1)根据成品的成分要求及电渣重熔过程各元素的物理化学变化行为，优化设计自耗电极的化学成分要求。

(2)全过程跟踪自耗电极的生产制备，对每一炉自耗电极都进行成分复验，不合格者退回，从源头上控制好质量。……