大型锻钢件锻造方法

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。