大型水电站混流式水轮机涡壳.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN105463327A(43)申请公布日2016.04.06(21)申请号201510913390.6(22)申请日2015.12.12(71)申请人郭策地址015000内蒙古自治区巴彦淖尔市临河区团结路32号科技实业大厦2-6-2号(72)发明人郭策(51)Int.Cl.C22C38/08(2006.01)C22C38/18(2006.01)C22C38/12(2006.01)C22C38/16(2006.01)C22C38/02(2006.01)C22C38/04(2006.01)C22C38/06(2006.01)C21D9/00(2006.01)C21D6/04(2006.01)权利要求书1页说明书3页(54)发明名称大型水电站混流式水轮机涡壳(57)摘要本发明涉及一种大型水电站混流式水轮机涡壳，属于水利发电领域，通过对大型水电站涡壳的材质进行改进，使得该涡壳的强度、耐冲击功得到了较大改善，从而总体提升了水利发电装置的耐久度。CN105463327ACN105463327A权利要求书1/1页1.大型水电站混流式水轮机涡壳，其特征在于，所述涡壳材质的化学成分按重量百分比计为：C：0.08~0.11%，Si：0.23~0.35%，Mn：0.8~1.2%，Nb：0.02~0.08%，Ti：0.02~0.06%，Ni：0.2~0.6%，Alt：0.05~0.10%，V：0.03~0.08%，Cr：0.5~1.1%，Mo：0.38~0.60%，Cu：0.2~0.5%，B：0.001~0.003%，RE：0.02~0.06%，P<0.02%，S<0.01%，N<0.001%，余量为Fe和不可避免的杂质；所述涡壳的微观结构中回火索氏体+回火马氏体的体积百分比为82~90%，其中在所述大型水电站混流式水轮机涡壳的横截面中，从表面至表面以下2mm处，回火索氏体+回火马氏体的面积率是中心处的1.1~1.3倍；所述中心处为横截面中点线向内外扩展各1mm的面积。2.根据权利要求1所述的大型水电站混流式水轮机涡壳，其特征在于，所述大型水电站混流式水轮机涡壳的室温屈服强度为730~790MPa，抗拉强度为890~980MPa，断面伸长率为16~20%，-30℃冲击功为52~62J。3.根据权利要求1或2所述的大型水电站混流式水轮机涡壳，其特征在于，所述大型水电站混流式水轮机涡壳在成型后进行如下热处理步骤：（1）将大型水电站混流式水轮机涡壳半成品置入淬火炉中，随炉加热到910~950℃（优选920~930℃），保温30~50min，然后置入淬火油中急冷至290~310℃后吊出进行喷水冷却至室温；（2）将淬火之后的半成品置入到深冷箱中冷却到-80~-120℃，保持该温度25~35min后出深冷箱恢复至室温；（3）将深冷之后的半成品置入到回火炉中，随炉加热至560~650℃，保温20~50min后出炉空冷，得到大型水电站混流式水轮机涡壳成品。2CN105463327A说明书1/3页大型水电站混流式水轮机涡壳技术领域[0001]本发明属于水利发电领域，尤其是水电站设备，特别是涉及一种大型水电站混流式水轮机涡壳。背景技术[0002]现有水电站混流式水轮机涡壳为了达到轻质化的目的，很多都采用铝合金，但是目前的技术虽然大幅度提高了铝合金的强度，但是由于水轮机涡壳经常会受到比较大的外力冲击，即使高强度的铝合金也不能达到忍受大量长期冲击的强度要求，因此对于大型水电站，需要牺牲轻质化而强化强度。同时由于其工作环境必须需要满足耐腐蚀性的要求。目前有很多水电站采用的是600MPa级的钢板制备而成，因此急需研发出一种高强度且具有良好韧性和焊接性能的混流式水轮机涡壳。[0003]发明内容[0004]本发明的目的在于提出一种大型水电站混流式水轮机涡壳。[0005]具体通过如下技术手段实现：大型水电站混流式水轮机涡壳，所述涡壳材质的化学成分按重量百分比计为：C：0.08~0.11%，Si：0.23~0.35%，Mn：0.8~1.2%，Nb：0.02~0.08%，Ti：0.02~0.06%，Ni：0.2~0.6%，Alt：0.05~0.10%，V：0.03~0.08%，Cr：0.5~1.1%，Mo：0.38~0.60%，Cu：0.2~0.5%，B：0.001~0.003%，RE：0.02~0.06%，P<0.02%，S<0.01%，N<0.001%，余量为Fe和不可避免的杂质。[0006]其中稀土RE按重量百分比计，Ce为12~18%，Pr为16~23%，余量为La和不可避免的杂质。[0007]所述涡壳的微观结构中回火索氏体+回火马氏体的体积百分比为82~90%，其中在所述大型水电站混流式水轮机涡壳的横截