張明橋
(貴州航天新力鑄鍛有限責(zé)任公司,貴州 遵義 563000)
長軸類大型鍛件一般是用于傳動軸,它作為機(jī)器設(shè)備的核心部件和關(guān)鍵部件,是重型設(shè)備制造的基礎(chǔ)部件,對于它的質(zhì)量要求是極高的。長軸類大型鍛件的生產(chǎn)主要包括鍛前加熱、鍛造過程以及鍛后的熱處理。大型鍛件的生產(chǎn)是多部門的協(xié)作生產(chǎn),所以在生產(chǎn)過程中會有很多的影響因素。因此,必須要制定合理的自由鍛造工藝,通過合理的加熱規(guī)范來保證鋼錠在加熱過程中的安全,并且減少加熱的時間來達(dá)到節(jié)能減排的目的,再通過適當(dāng)?shù)臒崽幚磉^程,以獲得滿足要求的零件,進(jìn)而促進(jìn)我國的經(jīng)濟(jì)實現(xiàn)又好又快發(fā)展。
長軸類零件一般安裝在機(jī)器中最關(guān)鍵的部位,在工作過程中,它受力沉重并且復(fù)雜,因此不允許存在孔隙,并且需達(dá)到要求的性能。大型鍛件一般采用鋼錠作為原材料,然后通過鍛造和熱處理等一系列工藝,得到所需要的零件。鋼錠的生產(chǎn)過程主要是冶煉、注錠,由于鋼錠凝固的特性和冶金的特性,就決定了在鋼錠中會必然存在孔隙、偏析、夾雜等缺陷,而且缺陷隨著鋼錠的重量的增加而增加。為了獲得滿足要求的產(chǎn)品我們要解決三個方面的問題,首先要消除鋼錠本身的冶金缺陷,其次是要獲得大小比較均勻的細(xì)晶粒組織,三是要實現(xiàn)鍛件的力學(xué)性能的定量定向分布。長軸類大型鍛件的質(zhì)量不僅是工業(yè)發(fā)展的需要,更是操作人員人身安全的保障。自由鍛造工藝以它自身所具有的使用工具簡單、靈活性較大以及通用性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn),可以滿足傳統(tǒng)鍛造工藝所不具備的特點(diǎn),改善傳統(tǒng)鍛造工藝中的缺陷。提高長軸類大型鍛件的自由鍛造工藝,分析經(jīng)過熱處理之后的大型鍛件,得到大小比較均勻的細(xì)晶粒組織,生產(chǎn)出符合要求的零件形狀,并且減小甚至消除鋼錠本身內(nèi)部的缺陷,從而提高大型鍛件的綜合性能,滿足我國工業(yè)的發(fā)展對長軸類大型鍛件的需要,促進(jìn)我國工業(yè)的健康、良性、高效運(yùn)轉(zhuǎn)。
長軸類大型鍛件的鍛造過程主要包括圧方、拔長和倒棱滾圓等工序。采取九十度V型砧圧方,采取一百二十度V型砧倒棱滾圓。
拔長工藝在整個長軸類大型鍛件的鍛造過程中擁有比較大的比例,它對鍛件質(zhì)量的影響也是比較大的,所以,在確保大型鍛件的質(zhì)量的前提下,要盡可能地提高拔長的效率。平砧拔長所需要的鍛造力要比九十度V型砧小百分之三十,并且制造起來比較方便。因此,在選擇拔長類型時要根據(jù)實際所使用的設(shè)備情況來定。在使用平砧拔長時,要先把圓形截面坯料經(jīng)過鍛打形成矩形截面,然后再把矩形截面的坯料拔長一定的尺寸,進(jìn)而鍛打成八邊形截面,最后再滾成圓形。在實際使用設(shè)備時,要根據(jù)實際的使用設(shè)備情況,其上砧要固定在動力頭上,為不可拆卸的平砧,而下砧則可以根據(jù)生產(chǎn)的需要進(jìn)行調(diào)整和替換,進(jìn)而選擇合適于長軸鍛件成形的鍛造工藝方法。
適宜的鍛造溫度范圍是確保金屬在這個溫度范圍內(nèi)擁有比較高的可塑性和比較小的變形抗力,同時還要能夠使鍛造出的鍛件符合所需要的組織和性能。在這個前提下,鍛造的溫度范圍要盡可能地取的寬一些,盡量減少鍛打火次,減少能耗,進(jìn)而提高生產(chǎn)效率,以便于進(jìn)行方便操作。在現(xiàn)實的生產(chǎn)過程中,為了防止由于展寬過多而出現(xiàn)較大的拉應(yīng)力所產(chǎn)生開裂的現(xiàn)象,通常采取“兩輕一重”的操作辦法,同時避免在同一個地方進(jìn)行反復(fù)錘擊。合理的進(jìn)行每一火次的鍛打,這樣不僅確??梢杂行У叵牧蟽?nèi)部的缺陷,最大可能的減少材料以及工時的浪費(fèi),而且更加合理的分配了各個工步的變形量,并且有利于減小鍛造變形力。從而根據(jù)所需要的成形的鍛件的形狀和火次的分配,制定中間軸鍛造所需要的工藝卡片。
為了保證大型鍛件的鍛造表面的光滑,鍛件端部的送進(jìn)量一般要小于砧寬的零點(diǎn)七五倍。為保證生產(chǎn)效率,第一火選定的相對送進(jìn)量為零點(diǎn)七五,其余火次選取選定的相對送進(jìn)量為零點(diǎn)七零。大鍛件的鍛造是為了鍛合空洞,通常選用寬砧鍛造的辦法,但是會由于拔長加工需要采用較大的打擊能量設(shè)備,使對設(shè)備的投資增加。對電液錘實行宅砧鍛打,使其與設(shè)備所需的打擊能量相匹配。同時,在坯料的端部出現(xiàn)變形時,要確保有充足的被壓縮長度以及比較大的壓縮量,減小由于拔長的送進(jìn)量小,而使表面金屬出現(xiàn)變形,從而保證大型鍛件的質(zhì)量,確保施工的順利進(jìn)行以及操作人員的人身安全。
長軸類大鍛件的鍛造要結(jié)合企業(yè)的實際需要以及加熱設(shè)備的情況來制定鍛造工藝。針對實際情況來分析大型鍛件的截面應(yīng)力的分布和表面溫度場以及鍛造力和拔長效率。試驗證明,通過選取合理的鋼錠以及采用合適的平砧圧方、倒棱滾圓以及拔長等一系列工序,來實現(xiàn)用小設(shè)備鍛造出大噸位的長軸類大型鍛件。合理的鍛造工藝鍛合了鋼錠的內(nèi)部縮孔以及疏松等缺陷,使所獲得的長軸類大型鍛件通過鍛造后調(diào)質(zhì)熱處理從而得到較高的綜合力學(xué)性能。從分的發(fā)揮自由鍛造工藝的使用工具簡單、靈活性較大以及通用性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn),實現(xiàn)長軸類大鍛件的發(fā)展,進(jìn)而實現(xiàn)我國經(jīng)濟(jì)的又好又快發(fā)展。
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