PDF《大型饼类锻件锻造工艺研究综述》

1) , 及消除 (H /D <

1)或降低 (H /D ν 1)平板镦粗体 内静水应力区的剪切变形强度 ,使整体变形均匀. 这对锻合毛坯内部的空洞缺陷、 改善毛坯内部金 属的组织与性能、 防止内部新缺陷 (裂纹或夹杂 性裂纹 )的产生具有良好的效果. 3.

2 控制夹杂性裂纹的锻造工艺 曹起骧、 韩静涛等学者也提出了控制夹杂性 裂纹的锻造工艺方法 [ 19~21 ] .在模拟研究的基础 上 ,运用已有的研究结论 ,分别给出了 :一锭一件 锻造大型及特大型饼类锻件、 一锭多件锻造大中 型饼类锻件、 近方形模块锻件和板形模块锻件这 四种以控制夹杂性裂纹等缺陷为特色的锻造工 艺.这种工艺方法的目的 ,就是在锻件成形的过 程中 ,除锻件外部尺寸精度达到要求外 ,还要对锻 件内部质量进行同步控制.在大型饼类锻件的工 艺制订中 ,除按常规锻造工艺确定部分工艺参数 外 ,还应遵循一定的准则. (1)控制预镦粗变形量 用普通钢锭生产管板锻件时 ,无论孔洞和疏 松的压实靠拔长操作还是靠镦粗操作来实现 ,对 钢锭进行预镦粗都是不可避免的.模拟研究的结 果表明 ,高径比 H /D 在0. 6~2. 0之间的钢锭 ,内 部微夹杂性裂纹开始聚合的镦粗变形量为 50%. 考虑到后续变形对锻件心部夹杂延展的进一步作 用 ,钢锭的预镦粗变形量应控制在 40%左右为 宜.如需要进一步减少锻件的高度 ,可采用旋转 进砧压下来实现. (2)保证压实所需的变形工艺参数

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6 HEAVY CASTI NG AND FORGI NG November

2007 ? 1994-2008 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net 普通钢锭生产饼类锻件时 ,由于镦粗比大 ,一 般钢锭内部的孔洞、 疏松等缺陷都有可能在成形 的过程中被压实.但若钢锭重量大而压机吨位 小 ,或成品锻件较厚 ,则有可能出现无法达到压实 要求的情况.因此 ,采用 FM法锻造时 ,应满足砧 宽比大于 0. 6,单面压下量大于 15%的要求. (3)控制终锻火次及变形量 为修复前步锻造工艺中可能产生的、 探伤可 见的夹杂性裂纹 ,要求在普通锻造工艺中增加对 终锻火次和变形量的控制要求.由于锻件内部未 完全被夹杂物分隔的裂纹在一定的条件下是可以 修复的 ,故可将半成品锻件返炉后 ,在高温下保 温 ,使锻件内部裂纹处的孔洞被充分填充 ,然后按 压实所需的变形量进行终锻变形及整形 ,压实内 部仍存在的显微孔洞并达到对锻件的尺寸要求. 对终锻火次进行控制的另一目的是利用锻件的高 温停锻效应 ,以保证锻件内部晶粒尺寸的均匀一 致 ,避免混晶现象的发生.晶粒尺寸的大小可以 通过后续热处理进行调节 ,但混晶是难于改变的. 3.

3 压窝成形法 任猛等学者提出了压窝成形法 [ 22~24 ] .该锻 造法所用工具仍然是上平砧、 下转台和实心冲头. 压窝所用的工具极其简单.它是一件几乎在任何 水压机工作现场都能找到的冲防 (塞有余料的空 心冲子 ) ,只要其直径尺寸适合于选择范围就可 以使用.该锻造法先在饼形锻件毛坯中心压出一 个窝 ,然后旋转压平 ,翻转到另一面 ,再压窝 ,然后 再旋转压平 ,出成品.

4 结论与讨论 尽管饼类锻件的研究取得了较大进展 ,但是 迄今为止仍然是生产上的一个难点 ,需要人们进 一步努力克服. 压窝锻造法 与 锥形板镦粗 法 的共同点在于首先产生心部变形而后平整局 部 ,而 控制夹杂性裂纹的锻造工艺方法 主要在 于避免内部微夹杂性裂纹的聚合.从某种意义上 说 ,上述各种方法的目的都在于避免心部的剪切 应力与剪切应变导致层状裂纹萌生和扩展. 参考文献 [