水力設備的案例
設計仿真 | Simufact Forming仿真技術破解水輪機軸鍛造難題
PART01
水輪機軸鍛造工藝的挑戰與機遇
水輪機軸作為水力發電設備的核心部件，不僅是能量轉化的物理載體，更是水電系統安全與經濟性的基石。其設計、制造與維護水平直接決定著機組的發電效率、使用壽命及抗風險能力。在鍛造工藝方面，水輪機軸面臨諸多技術挑戰，尤其是大型鍛件（直徑可達1.5米，長度超過10米）易出現成分偏析和晶粒粗大等問題。由于結構尺寸龐大，端部鍛造流動缺陷可能導致材料去除量增加，影響材料利用率，同時鍛后熱處理的淬透性控制也至關重要。傳統的試錯法制定工藝不僅研發周期長，試制成本也較高，因此需要在材料性能、成型精度、缺陷控制及后續處理等環節進行綜合優化。
PART02
Simufact Forming：鍛造工藝的“數字實驗室”
海克斯康Simufact Forming鍛造工藝仿真包括鐓粗、模鍛、拉伸、拔長、自由鍛、擠壓、輥鍛、線割、熱處理等工藝，能夠幫助用戶通過仿真的方式實現鍛造成形工藝虛擬試錯，通過對成形過程中材料流動、溫度、應力、應變、折疊缺陷、設備噸位、微觀晶粒等分析，幫助優化鍛造工藝。
PART03
水輪機軸優化材料利用率的挑戰
在水輪機軸的制造過程中，提高材料利用率對控制成本至關重要。材料損耗主要來自底部廢料、過渡區域切除、端部鼓包修整以及其他工藝性損耗。
該團隊熱衷于優化大型直徑水輪機軸鑄錠的重量，對材料利用效率提出了極高要求，這需要在整個鍛造工藝中采取系統性優化措施。其中，解決端部膨脹導致的材料損失尤為關鍵——膨脹不僅會增加鍛件重量，還會影響最終成型精度。
傳統工藝通常在開槽后對底部廢料進行熱切割，但將其整合到最終產品中存在技術難點。若將底部廢料保留作為軸體的一部分，雖可提高材料利用率，卻會加劇鍛造過程的復雜性：金屬流動的不可預測性可能直接影響鍛件質量。
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PART01
水輪機軸鍛造工藝的挑戰與機遇
水輪機軸作為水力發電設備的核心部件，不僅是能量轉化的物理載體，更是水電系統安全與經濟性的基石。其設計、制造與維護水平直接決定著機組的發電效率、使用壽命及抗風險能力。在鍛造工藝方面，水輪機軸面臨諸多技術挑戰，尤其是大型鍛件（直徑可達1.5米，長度超過10米）易出現成分偏析和晶粒粗大等問題。由于結構尺寸龐大，端部鍛造流動缺陷可能導致材料去除量增加，影響材料利用率，同時鍛后熱處理的淬透性控制也至關重要。傳統的試錯法制定工藝不僅研發周期長，試制成本也較高，因此需要在材料性能、成型精度、缺陷控制及后續處理等環節進行綜合優化。
PART02
Simufact Forming：
鍛造工藝的“數字實驗室”
海克斯康Simufact Forming鍛造工藝仿真包括鐓粗、模鍛、拉伸、拔長、自由鍛、擠壓、輥鍛、線割、熱處理等工藝，能夠幫助用戶通過仿真的方式實現鍛造成形工藝虛擬試錯，通過對成形過程中材料流動、溫度、應力、應變、折疊缺陷、設備噸位、微觀晶粒等分析，幫助優化鍛造工藝。
PART03
水輪機軸優化材料利用率的挑戰
在水輪機軸的制造過程中，提高材料利用率對控制成本至關重要。材料損耗主要來自底部廢料、過渡區域切除、端部鼓包修整以及其他工藝性損耗。
該團隊熱衷于優化大型直徑水輪機軸鑄錠的重量，對材料利用效率提出了極高要求，這需要在整個鍛造工藝中采取系統性優化措施。其中，解決端部膨脹導致的材料損失尤為關鍵——膨脹不僅會增加鍛件重量，還會影響最終成型精度。
傳統工藝通常在開槽后對底部廢料進行熱切割，但將其整合到最終產品中存在技術難點。
展開 HBK助力Rainpower，確保水輪機持續運行
<p><br></p><p> <img src="https://img.jishulink.com/202112/imgs/d9f71d9bffe04825825fd21ca0de9063"> </p><p class="ql-align-justify"><strong style="color: rgb(0, 50, 120);">工程服務專家開發了獨特的水輪機葉片測量工具</strong></p><p class="ql-align-justify"><br></p><p class="ql-align-justify"><span style="color: rgb(68, 68, 68);">Rainpower是一家挪威公司，一直致力于水力發電設備的開發、設計、制造和服務，在水電行業擁有超過165年的經驗。公司在挪威擁有一個渦輪機實驗室，自1985年起，Rainpower一直為新渦輪機測試和開發提供專業服務，并參與了世界上一些享有盛名的項目，包括中國三峽大壩等。</span></p><p><br></p><p><strong style="color: rgb(0, 50, 120);">挑戰</strong></p><p><span style="color: rgb(68, 68, 68);">由于葉片是水輪機的關鍵組件，Rainpower公司為此開發了一種名為“</span><strong style="color: rgb(11, 154, 51);">飛行記錄器</strong><span style="color: rgb(68, 68, 68);">”的新型測量工具，用于精確測量這些組件上的動態應力，從而確保水輪機即使在惡劣的條件下仍能持續運行。
展開 “東芝機床事件”不該被遺忘！高精尖技術只能靠國人自己！
先進的數控加工設備對于任何一個國家都是重要的戰略物資！長期以來，以美國為首的西方工業發達國家，一直將數控機床對中國、前蘇聯等社會主義陣營實行封鎖禁運。
▼東芝事件
可在30年前的冷戰時期，制造業卻發生過一起“貍貓換太子”的事件。日本東芝機械公司背著“巴黎統籌委員會”向前蘇聯出售高精密的加工船用螺旋槳的數控機床，令美國幾十年心血前功盡棄，“東芝事件”震驚了世界。
01
日本東芝公司兩名高管被捕
1987年5月27日，位于日本東京的東芝公司的大樓前閃閃，警報大作。表面看起來，就是東芝機械向蘇聯出口了幾臺二軸聯動數控機床，卻讓日本警視廳的警察找上門來了。
這一次完全是根據美國的要求，由日本政府直接布置的一次突擊檢查，為的就是找到東芝公司關于這次機床出口所有的秘密資料，順帶把東芝機械公司鑄造部部長林隆二，機床事業部部長谷村弘明等人一并抓了起來。
▼日本報刊對此次搜查的報道
罪名是他們牽涉到了一起非法的高科技裝備出口案件，警視廳認為此二人與案件負有直接責任。涉案公司包括日本和光進出口貿易公司，日本伊藤忠商社，日本東芝機械公司，挪威康士堡貿易公司等。
調查人員隨后從日本通產省獲得了涉案的出口許可證，內容是東芝公司向蘇聯的全蘇技術機械進出口有限公司出口了四臺TDP-70和TDP-110型鏜銑床，這是一種兩軸聯動的數控機床，主要用于生產水力發電設備。
展開 
哈電科技應用NOVACAST
一、水力開發研究達到世界先進水平
在哈電股份制改造10年中，哈電科研水平得到很大的提高。研究所有目前國內最大的水力機械試驗室，共有兩座高水頭水力試驗臺。其中高I臺最高試驗水頭 100米，最大流量1.2m3/s，效率綜合測試精度為0.25%，可進行各種型式水輪機模型試驗。2000年建成投入使用的高水頭試驗Ⅱ臺，采用可控硅整流供電、計算機控制機組運行，電氣系統可靠、測試系統先進，效率綜合測試精度達0.22%，最高試驗水頭可達150米，屬目前世界上一流水平的水力試驗臺。由內窺鏡、攝像、頻閃光源、計算機圖像采集與處理器組成的流態觀測成像系統，既可觀測蝸殼、導葉、尾水管內的流態，又可觀測轉輪葉片間的流態，從外特性試驗發展到了內特性研究。改造后的沖擊式水輪機專用試驗臺，可進行１－４個噴嘴的沖擊式轉輪試驗。水輪機圓筒閥接力器驅動結構試驗和主軸密封結構試驗臺，研究開發了我國自己的水輪機主軸平板密封、端面碳精密封、水壓端面密封、轉槳式水輪機轉輪葉片密封、稀油自潤滑筒式軸承、水輪機圓筒閥和主軸靜壓密封等結構形式，還進行了水輪機導水機構自關閉的研究，并對水輪機導水機構導葉軸套及傳動機構軸套的材料進行了改進，用自潤滑軸套代替干油潤滑的青銅軸套。還擁有流體三維粘性流動分析軟件TASCflow；用于三維實體造型和工程繪圖的MDT軟件；科學計算及試驗數據處理的Matlab軟件；用于工程繪圖的 CAXA軟件，以及VXI總線的HP、HD2000數據采集與處理系統，Iotech500便攜式數據采集與處理系統，SJ-911超聲波流量計等相關設備組成的超聲波法現場性能試驗測試系統、F700AC測溫儀等相關設備組成的熱力學法現場性能試驗測試等系統。同時還擁有多通道頻譜分析儀等試驗設備和儀器儀表。
展開 超級奧氏體不銹鋼
超級馬氏體鋼已在石油和天然氣開采、儲運設備、水力發電、化工及高溫紙漿生產設備上得到廣泛應用。
功能性不銹鋼
隨市場需求的變化，各種具有特殊用途和特殊功能的不銹鋼不斷出現。如新型醫用無Ni奧氏體不銹鋼材料主要為Cr-Ni奧氏體不銹鋼，具有很好的生物相容性，含有13%～15%的Ni。Ni是一種致敏因子，且對生物體有致畸、致癌等危害。含Ni植入不銹鋼在體內長期使用，會逐漸被破壞而釋放出Ni離子。當Ni離子在植入人體附近組織中富集時，可誘發毒性效應，發生細胞破壞和發炎等不良反應。中國科學院金屬研究所開發的Cr-Mn-N型醫用無Ni奧氏體不銹鋼，經過生物相容性試驗，性能優于目前臨床使用的Cr-Ni奧氏體不銹鋼。再如抗菌不銹鋼，隨著人們生活水平的提高，人們對所處的環境和自身的健康越來越重視，這促進了抗菌材料的研究與開發。1980年以來，以日本為代表的發達國家在家用電器、食品包裝、日用品、洗浴設備等方面開始研究應用抗菌材料。日新制鋼株式會社和川崎鋼鐵公司分別研究出了含Cu和含Ag抗菌不銹鋼，含Cu抗菌不銹鋼是在不銹鋼中加入0.5%～1.0%的Cu，并采取特殊熱處理，使不銹鋼自表面到內部均勻彌散ε-Cu析出物，起到抗菌作用。這種含Cu抗菌不銹鋼適合應用于高級廚房用具等系列產品以及其他要求高加工性和抗菌性等的產品。
展開 