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大型鍛鋼件鍛造方法

2021-10-13 14:56:32

對于大型鍛鋼件,鍛造的主要目的是成形和改善材料內部缺陷和組織,以保證鍛件形狀尺寸和提高內部質量。


常見的典型鍛造法一共有四種,分別為寬平砧高溫強壓法(WHF 鍛造法)、中心壓實法、中心無拉應力鍛造法(FM 鍛造法)、寬大砧壓實鍛造法(KD 鍛造法)。大連鍛造加工工藝流程根據鍛件種類,分別為大型軸類工藝流程、筒類鍛件工藝流程、餅類鍛件工藝流程。下面是相關方法或流程的詳細介紹。



寬平砧高溫強壓法(WHF 鍛造法)是一種在寬平砧上利用高溫大變形條件,使鋼錠中的孔隙性缺陷鍛合的鍛造工藝方法。加工時,推薦采用砧寬比 0.6~0.8、壓下率約 20%時較為合理。在此參數下鍛壓,坯料內應力、應變分布較合理,中心,孔穴和疏松組織將被有效壓實。兩次壓下部分的中間應有 10%左右的砧寬搭接量,并在翻轉施壓時注意錯砧,以達到鋼坯均勻壓實的目的。


中心壓實法是將鋼錠倒棱后,鍛成方截面坯,然后加熱到 1220℃~1250℃(始鍛溫度)保溫后,從爐中取出,采用表面空冷、鼓風或者噴霧冷卻到 720℃~780℃(終鍛溫度),鋼錠表層形成一層“硬殼”,這時鋼錠心部溫度仍保持 1050℃~1100℃,內外溫差約為 230℃~270℃,用窄平砧沿鋼錠縱向加壓,借助表層低溫硬殼的包緊作用,達到顯著壓實心部的目的。


中心無拉應力鍛造法(FM 鍛造法)是下砧為寬平砧,上砧為窄砧。坯料在不對稱的平砧間變形,在鍛坯內部產生不對稱變形,各部位應力狀態也發生改變。在坯料變形時,形成拉應力的部位移至坯料下方,而中心部位受壓應力作用,對鍛合鋼錠內部孔隙類缺陷效果顯著。FM 鍛造法推薦工藝參數為上砧砧寬比 0.6,壓下率 14%~15%。


寬大砧壓實鍛造法(KD 鍛造法)的上下砧均為 V 型砧。利用鋼錠在長時間的高溫條件下有足夠的塑性,能在有限的設備上,用寬砧大壓下率進行鍛造,采用上、下 V 型砧鍛造有利于鍛件表面金屬塑性的提高,增加心部的三向壓應力狀態,保證鍛件的同心度,進而有效地鍛合鋼錠內部缺陷。這里的工藝參數推薦上、下 V 型砧開角α=135°,采用砧寬比 0.4~0.8(較佳為 0.6)、壓下率約 20%時較為合理。鍛造時應注意錯砧,90°翻轉,保證鍛件心部均勻壓實,拔長效率高。

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