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大型锻钢件锻造方法

2021-10-13 14:56:32

对于大型锻钢件,锻造的主要目的是成形和改善材料内部缺陷和组织,以保证锻件形状尺寸和提高内部质量。


常见的典型锻造法一共有四种,分别为宽平砧高温强压法(WHF 锻造法)、中心压实法、中心无拉应力锻造法(FM 锻造法)、宽大砧压实锻造法(KD 锻造法)。大连锻造加工工艺流程根据锻件种类,分别为大型轴类工艺流程、筒类锻件工艺流程、饼类锻件工艺流程。下面是相关方法或流程的详细介绍。



宽平砧高温强压法(WHF 锻造法)是一种在宽平砧上利用高温大变形条件,使钢锭中的孔隙性缺陷锻合的锻造工艺方法。加工时,推荐采用砧宽比 0.6~0.8、压下率约 20%时较为合理。在此参数下锻压,坯料内应力、应变分布较合理,中心,孔穴和疏松组织将被有效压实。两次压下部分的中间应有 10%左右的砧宽搭接量,并在翻转施压时注意错砧,以达到钢坯均匀压实的目的。


中心压实法是将钢锭倒棱后,锻成方截面坯,然后加热到 1220℃~1250℃(始锻温度)保温后,从炉中取出,采用表面空冷、鼓风或者喷雾冷却到 720℃~780℃(终锻温度),钢锭表层形成一层“硬壳”,这时钢锭心部温度仍保持 1050℃~1100℃,内外温差约为 230℃~270℃,用窄平砧沿钢锭纵向加压,借助表层低温硬壳的包紧作用,达到显著压实心部的目的。


中心无拉应力锻造法(FM 锻造法)是下砧为宽平砧,上砧为窄砧。坯料在不对称的平砧间变形,在锻坯内部产生不对称变形,各部位应力状态也发生改变。在坯料变形时,形成拉应力的部位移至坯料下方,而中心部位受压应力作用,对锻合钢锭内部孔隙类缺陷效果显著。FM 锻造法推荐工艺参数为上砧砧宽比 0.6,压下率 14%~15%。


宽大砧压实锻造法(KD 锻造法)的上下砧均为 V 型砧。利用钢锭在长时间的高温条件下有足够的塑性,能在有限的设备上,用宽砧大压下率进行锻造,采用上、下 V 型砧锻造有利于锻件表面金属塑性的提高,增加心部的三向压应力状态,保证锻件的同心度,进而有效地锻合钢锭内部缺陷。这里的工艺参数推荐上、下 V 型砧开角α=135°,采用砧宽比 0.4~0.8(较佳为 0.6)、压下率约 20%时较为合理。锻造时应注意错砧,90°翻转,保证锻件心部均匀压实,拔长效率高。

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