天然气作为一种清洁能源,近年来在我国能源市场的份额不断扩大。由于天然气在开采过程中会出现压力递减状况,必须借助天然气压缩机进行增压开采,而曲轴则是天然气压缩机组的重要零部件。天然气压缩机曲轴可采用自由锻造和模锻两种锻造方式。采用自由锻造,虽然工艺较简单,但锻件的精度低、材料利用率低。采用模锻,虽然工艺复杂、工艺技术难度大,但锻件的精度高、材料利用率高。
中国南车资阳公司拥有40多年的曲轴研制经验,是我国唯一一家能够提供大中型全纤维钢曲轴从毛坯锻造、热处理、机加工到成品交出的专业曲轴制造企业。该公司于2010年底立项研究大型7拐压缩机曲轴锻造工艺,通过深入研究,形成了一整套先进的模锻工艺技术,并在国内首次创新采用新工艺,完成了曲轴异形曲拐的模锻成型,锻出异形曲拐曲柄臂之间的夹角实现了近净成形。同时,该模锻工艺使得锻件的材料利用率达到了60.6%,远高于国际某知名公司自由锻造锻件23.3%的材料利用率,极大地降低了曲轴的生产成本。
截至2012年6月,中国南车资阳公司已批量生产了8支7拐压缩机曲轴的模锻,取得了较好的经济效益和社会效益。据了解,该公司还完成了大型5拐压缩机曲轴模锻工艺的设计开发。