餅類鍛件屬實(shí)心鍛件,是在液壓機(jī)上鍛造的典型鍛件之一,要求采用優(yōu)質(zhì)的大型鋼錠直接鍛造成形。而大型餅類鍛件鍛造工藝歷來是大型鍛件中最難掌握的鍛造技術(shù)之一,由于鋼錠都有其固有缺陷,如偏析、夾雜、疏松、粗大的柱狀晶等;隨著冶金質(zhì)量的提高,這些缺陷可以減少,但不能消除。導(dǎo)致實(shí)際生產(chǎn)中超聲波探傷一次合格率一般都在50%以下,廢品率高,生產(chǎn)成本高,企業(yè)損失大。傳統(tǒng)的餅類鍛造技術(shù)基本囿于固有的鐓粗——拔長——鐓粗成形工藝觀念,并在此基礎(chǔ)上不斷進(jìn)行工藝改進(jìn),雖然鍛件的合格率有所提高,總的來說,由于沒有突破原有的工藝,受該傳統(tǒng)工藝固有缺陷的限制,影響工藝參數(shù)的因素太多,掌握起來困難,鍛件質(zhì)量波動很大,并沒有從根本上解決該類鍛件的鍛造工藝難題。常規(guī)鍛造成的大型餅類鍛件在距離中心一定范圍內(nèi)存在大量密集型缺陷,經(jīng)解剖分析,缺陷為橫向裂紋,不是白點(diǎn),是在金屬薄弱處由激烈的剪切變形引起的,為夾雜型裂紋。餅類鍛件工藝的實(shí)質(zhì)是解決鍛透、壓實(shí)工藝及防止產(chǎn)生夾雜性裂紋和有效減小片狀夾雜物的鍛造工藝,由于傳統(tǒng)的餅類鍛件最后的成形工序是鐓粗成形,一般鐓粗比較大,尤其在心部變形劇烈,應(yīng)變狀態(tài)為縱向壓縮,兩向拉伸,前序拔長形成的流線型夾雜物經(jīng)壓縮變形又形成片狀夾雜物,造成夾雜物面積增大且不可避免成為片狀,即后續(xù)的鐓粗變形破壞了前序拔長對夾雜物的細(xì)化及分散作用,反映在超聲波探傷上的結(jié)果是,在心部一定的區(qū)域內(nèi)呈現(xiàn)大片密集型缺陷,導(dǎo)致超聲波探傷不合格。
提供一種大型餅類鍛件鍛造工藝,不會在鍛件心部區(qū)域內(nèi)呈現(xiàn)大片的密集型缺陷,提高工件質(zhì)量。
為實(shí)現(xiàn)上述目的,采用的技術(shù)方案是:一種大型餅類鍛件鍛造工藝,其特征在于,該鍛造工藝具體按以下步驟進(jìn)行:
步驟1:按鋼錠的材質(zhì)對需鍛造的鋼錠進(jìn)行加熱,并保溫,使鋼錠心部溫度與外部溫度一致,鋼錠均勻熱透;
步驟2:采用現(xiàn)有鍛造方法對鋼錠進(jìn)行拔長,砧寬比0.8~0.9;每次壓下率至少為20%,一次完成鋼錠的拔長;隨后進(jìn)入正方形階段:采用WHF鍛造法、SUF鍛造法或TER鍛造法,并采用錯砧拔長工藝進(jìn)行鍛造:先沿鋼錠的長度方向在鋼錠上鍛造第一平面,然后將該第一平面放置在砧上,在鋼錠上鍛造與第一平面相平行的第二平面,再將鋼錠放置于砧上,使已鍛造的兩平面與砧面相垂直,鍛造與第一平面相垂直的第三平面,之后,將第三平面放置在砧上,鍛造第四平面;
步驟3:采用寬砧鍛造法在高度方向上鍛造扁方,砧寬比為0.8~0.9,形成坯料;
步驟4:根據(jù)鍛件的重量計算下料尺寸,并使下料得到的毛坯的長度與坯料寬度比值≤1.5;
步驟5:按現(xiàn)有的鍛造方法將毛坯鍛造成正方形,再倒八方,最后倒圓,得到半成品;
步驟6:按現(xiàn)有的鍛造方法將半成品鍛造成型,得到大型餅類鍛件。
鍛造工藝與現(xiàn)有的餅類鍛件鍛造工藝路線完全不同,在拔長過程中采用各種特殊鍛造法對坯料進(jìn)行壓實(shí)和鍛透,并且在后續(xù)鐓粗成形中也基本保留以前的鍛造組織和流線而不破壞流線,充分利用前序拔長所形成的流線,從根本上解決了管板鍛造的技術(shù)難點(diǎn)。工藝路線簡單,工藝技術(shù)可靠,鍛件超聲波探傷合格率接近100%,力學(xué)性能優(yōu)良,完全能滿足產(chǎn)品性能的要求。
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