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大型軸類鍛件鍛造的新工藝新發(fā)展

2021-10-15 15:55:07 山西中重重工 7

       大型軸類鍛件的技術(shù)條件,對常規(guī)鍛造而言,鍛造的作用要分階段來完成。

       第一階段:徹底破碎鑄造組織為主,以達到滿足力學性能的要求特別是Ak值,是非常敏感的,因而不允許保留鑄造組織。這個階段要用一次或二次鐓粗拔長來實現(xiàn)。

      第二階段:徹底鍛合內(nèi)部孔隙性缺陷,嚴防內(nèi)部萌生新裂紋,以滿足超聲波探傷的技術(shù)要求。

       第三階段:應(yīng)用控制熱力學參數(shù)的鍛造方法(控制鍛造)來控制混晶的產(chǎn)生。

       第二階段具有第一階段的功能,但第一階段不一定能滿足第二階段的要求;第三階段一定具有第階段的功效,第二階段根本不能滿足第三階段的要求。

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        在軸類鍛件的整個成形過程中,只有應(yīng)用新的鍛造工藝理論與技術(shù)優(yōu)化與組合,才能使各階段的變形機制得到最佳配合。其要點是:

        1)鍛造變形的每一瞬時,應(yīng)避免或降低內(nèi)部拉應(yīng)力,要杜絕兩向拉應(yīng)力的出現(xiàn)。

        2)在以打碎鑄造組織為主的形變階段,可采用錐形板鍛粗加新FM鍛造法(既用砧寬比W/H控制毛坯變形區(qū)中心不出現(xiàn)軸向拉應(yīng)力,又用料寬比B/H控制毛坯變形區(qū)中心不出現(xiàn)橫向拉應(yīng)力、上用普通平砧的同時下用大平臺的鍛造方法)或LZ鍛造法(同時用料寬比B/H和砧寬比 W/H控制鍛件內(nèi)部質(zhì)量的平砧拔長工藝)拔長。

        3)在焊合內(nèi)部孔隙為主的形變階段,應(yīng)在一次拔長中完成,拔長可采用新FM鍛造法或LZ鍛造法,中間可加JTS法,不允許JTS壓實后再有平板粗變形。

        4)拔長方法應(yīng)先選LZ鍛造法驗算,如砧寬比W/H小不能滿足要求,則改選新FM鍛造法。不論是選用LZ鍛造法,還是應(yīng)用新FM鍛造法,都應(yīng)嚴格控制砧寬比W/H、料寬比B/H和壓下率△H/H的合理匹配。在300 MW及以上的鍛件鍛造工藝中可選用JTS鍛造工藝。

        5)在主要形變階段的毛坯加熱,始鍛溫度應(yīng)達到1250~1270℃,并保證足夠的保溫時間,以便于偏析擴散,保證壞料溫度均勻。

        6)方形截面毛坯變形成圓形截面毛坯,允許用平砧壓成八面體外,其余成形過程都應(yīng)采用120°或135°的上、下V形砧完成。

        7)消除混晶的控制鍛造,可采用高溫停鍛或低溫停鍛工藝。

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       在大型軸類鍛件的常規(guī)鍛造工藝中存在的問題是:前道工序的作用可能被后續(xù)的工序消除或減弱。所以,常規(guī)鍛造工藝應(yīng)按新發(fā)展的鍛造工藝理論進行改造——鍛造的作用分階段完成,即在不同的階段中解決不同內(nèi)容的問題,目標明確。這樣做,可達到省時、省工和質(zhì)量好的效果。

        應(yīng)用最新發(fā)展的新工藝方法,諸如錐形鐓粗,對料寬比B/H和砧寬比W/H同時控制的LZ鍛造法或新FM鍛造法,以及控制熱力學參數(shù)的鍛造法,進行優(yōu)化組合,編制大型軸類鍛件的工藝,才有可能使各階段的變形機制得到最佳配合。