水電站傳動齒輪承擔水輪機組扭矩傳遞任務，長期承受雙向交變載荷、水擊帶來的沖擊荷載，部分設備還要在潮濕水環境中長期服役。鍛件毛坯的內部組織純凈度、金屬流線分布，直接決定齒輪齒根抗疲勞開裂能力。相較于普通工業齒輪，水電大型齒輪優先選用整體鍛件毛坯，舍棄鑄造坯料內部疏松、夾渣多的短板，依靠鍛壓壓實鋼材基體，降低后期齒面與齒根出現裂紋的概率。

水電重載齒輪普遍選用合金結構鋼與合金滲碳鋼，主流牌號包含 42CrMo、34CrNiMo6、20CrNiMo 等材質。這類鋼材需要嚴格管控硫、磷等有害微量元素，同時降低鋼液內部氫含量，防止鍛件在反復沖擊下產生氫致裂紋。冶煉環節采用爐外精煉與真空脫氣工藝，減少鋼水中非金屬夾雜物，保證鑄錠內部組織均勻，不存在大面積縮孔與偏析問題。所有進廠鋼錠都要開展成分復檢與超聲波探傷，剔除內部存在缺陷的坯料，從源頭守住原材料質量關口。山西永鑫生重工嚴格遵循水電設備鍛件驗收標準，對每一批齒輪鋼錠開展全方位檢測，完成表面剝皮清理之后再進入下料工序。

鍛前加熱采用分段階梯升溫制度。低溫階段緩慢預熱，縮小坯料表層與心部的溫度差，避免熱應力催生內部微裂紋；高溫保溫階段讓熱量充分滲透到鋼錠中心，保證整體塑性趨于一致。始鍛與終鍛溫度嚴格匹配鋼材牌號，防止出現晶粒過熱長大或是鍛打不足的問題。大直徑齒輪毛坯需要多次鐓粗與沖孔成型，合理把控鍛造比值，打碎鑄態粗大晶粒，壓實心部孔隙缺陷。金屬纖維要沿著齒輪圓周方向連續延伸，不能在齒根應力集中位置被切斷，以此提升齒根抗彎疲勞性能。山西永鑫生重工依托大型鍛造設備完成多道次鍛壓變形，保證齒輪輪轂、輪緣全部鍛透，毛坯內外組織致密程度保持穩定。

鍛后預備熱處理必不可少。鍛件成型后先進行正火處理，均勻化鍛造帶來的不均勻組織，釋放鍛造殘余內應力，細化晶粒結構，為后續精加工與最終熱處理打好基礎。粗加工完成齒坯外形之后，再根據材質執行調質或者滲碳淬火工藝。調質處理用來提升基體綜合強度與韌性；滲碳淬火可以讓齒面形成高硬度硬化層，同時保持芯部材料具備足夠韌性，抵御水輪機啟停帶來的沖擊載荷。

   整套工序完成后，還要開展全面質量檢測。利用超聲波探傷篩查鍛件內部缺陷，在輪緣與輪轂位置截取試樣，檢測材料拉伸、沖擊與硬度指標，核驗晶粒度等級。水電齒輪鍛件生產需要穩定管控冶煉、鍛造、熱處理全流程參數，減少組織波動。山西永鑫生重工按照電力行業鍛件技術規范組織生產，完善單件產品質量追溯記錄，為各類水電站發電機組提供組織致密、性能穩定的齒輪鍛件毛坯。