煙氣輪機(jī)是應(yīng)用在煉油廠催化裂化能量回收系統(tǒng)的主要機(jī)械設(shè)備，它的使用不僅可以大幅度降低裝置的能耗，取得可觀的經(jīng)濟(jì)效益，還可以有效降低催化劑粉塵排放，減少對(duì)環(huán)境的污染。渦輪盤是煙氣輪機(jī)中連接葉片和主軸的零件，在非?？量痰母邷睾透咿D(zhuǎn)速下工作，是價(jià)值最高的關(guān)鍵零件之一。生產(chǎn)該渦輪盤所用材料為Waspaloy合金，該合金是以γ'相沉淀硬化的鎳基高溫合金，具有良好的耐燃?xì)飧g能力、較高的屈服強(qiáng)度和疲勞性能，工藝塑性良好，組織穩(wěn)定。

采用數(shù)值模擬技術(shù)對(duì)金屬的成形工藝進(jìn)行模擬，可以分析工藝中存在的缺陷，找出產(chǎn)生缺陷的原因并對(duì)加工工藝進(jìn)行改進(jìn)。在鍛造成形中，常見(jiàn)的缺陷有鍛造開(kāi)裂、模具未充滿、鍛件折疊和過(guò)燒等，其中鍛造開(kāi)裂是生產(chǎn)中最常見(jiàn)的鍛造缺陷之一。

在TMTS熱模擬機(jī)上采用等溫壓縮試驗(yàn)研究Waspaloy合金高溫壓縮變形行為，獲得合金在溫度為1000～1160℃、應(yīng)變率為0.01～1s-1條件下的真應(yīng)力-應(yīng)變曲線，通過(guò)單向拉伸試驗(yàn)獲得了該合金在溫度為850～1250℃、應(yīng)變率為0.01～1s-1條件下的伸長(zhǎng)率—溫度曲線。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，應(yīng)用NormalizedCockcroft&Latham韌性斷裂準(zhǔn)則，結(jié)合數(shù)值模擬技術(shù)對(duì)煙氣輪機(jī)渦輪盤鍛造開(kāi)裂原因進(jìn)行了分析。

研究結(jié)果認(rèn)為，為了避免鍛造開(kāi)裂缺陷的產(chǎn)生，需要提高鍛造溫度，可以從以下三個(gè)方面對(duì)工藝予以改進(jìn)：①改進(jìn)模具預(yù)熱方法，提高模具溫度；②延長(zhǎng)坯料包套后的回爐加熱時(shí)間；③縮短坯料轉(zhuǎn)運(yùn)時(shí)間和保證包套的完整性以盡可能減少坯料熱量損失。因此，改進(jìn)后的方案將模具溫度提高到350℃，坯料包套后回爐加熱時(shí)間延長(zhǎng)至40min，坯料的轉(zhuǎn)運(yùn)時(shí)間縮短為40s，其它工藝不變。后續(xù)的模擬結(jié)果證明，新方案可以有效避免鍛造裂紋的產(chǎn)生。（曉紅）