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濟南協(xié)進配件機械廠是專業(yè)化從事鍛造技術開發(fā)和生產的企業(yè)。經(jīng)過多年的創(chuàng)新和發(fā)展,協(xié)進鍛造廠已形成了一套嚴密的技術開發(fā),產品的批量鍛造,質量控制的管理體系。主要產品:鍛件、碾環(huán)機、顆粒機、齒圈毛坯、加強圈、榨圈、外齒輪毛坯鍛造,法蘭盤鍛造及飛輪齒圈、內齒圈、研磨機齒圈、和斜面錐度環(huán)等環(huán)加工模鍛件魚鱗片狀的折疊魚鱗片狀折疊主要發(fā)生在模鍛件的方臺部位。主要產品:鍛件、碾環(huán)機、顆粒機、齒圈毛坯、加強圈、榨圈、外齒輪毛坯鍛造,法蘭盤鍛造及飛輪齒圈、內齒圈、研磨機齒圈、和斜面錐度環(huán)等環(huán)加工
一料多鍛模鍛法
一料多鍛模鍛法是將一件坯料在模鍛成形后以獲得≥2件(或≥2種)材料牌號與批次相同和力學性能相同或相近鍛件的一種模鍛成形方法。模鍛件多數(shù)為一料一鍛成形(即將一件坯料在模鍛成形后只獲得一件或一種鍛件),但在特定條件下也可實現(xiàn)一料多鍛成形(主要有一模多鍛、連續(xù)多鍛、調頭模鍛、復合模鍛、廢料再鍛和多件合鍛等6種成形方式)。理論與實踐表明,一料多鍛模鍛法如果運用合理,可有效改善鍛造工藝性,節(jié)約金屬材料,提高鍛件質量,提高鍛造效率和降低鍛件成本。長弧板的鍛造充分利用了金屬流動規(guī)律,解決了端部弧形輪廓的成形,達到了降低生產成本的目的。否則,會導致鍛造工藝性差、浪費金屬材料、鍛件質量差、鍛造效率低及鍛件成本高等現(xiàn)象。
濟南協(xié)進配件機械廠是專業(yè)化從事鍛造技術開發(fā)和生產的企業(yè)。經(jīng)過多年的創(chuàng)新和發(fā)展,協(xié)進鍛造廠已形成了一套嚴密的技術開發(fā),產品的批量鍛造,質量控制的管理體系。由于近表面超聲檢測時存在盲區(qū),同時一般夾雜本身尺寸較小,加上鍛造又將其打碎細化,使夾雜的傷波數(shù)量減少、傷波幅度降低,甚至細化到超聲檢測無法檢測出來。主要產品:鍛件、碾環(huán)機、顆粒機、齒圈毛坯、加強圈、榨圈、外齒輪毛坯鍛造,法蘭盤鍛造及飛輪齒圈、內齒圈、研磨機齒圈、和斜面錐度環(huán)等環(huán)加工
鍛造工藝分析與討論
管板探傷缺陷主要集中在鍛件芯部2/3R處,端面檢測當量O2mm~O5mm,徑向檢測無缺陷波,缺陷呈層狀,與前人描述餅類件RST效應導致夾雜性裂紋現(xiàn)象較為吻合I1。管板常規(guī)鍛造工藝如表1所示,設計時考慮鍛件成形鐓粗比6.1,使用500mm平砧拔長下料o900mm~1860mm,拔長比只有1.36,砧寬比參數(shù)達不到0.83,拔長工序沒有起到壓實鋼錠芯部疏松缺陷的作用,全部依賴鐓粗工序的壓實作用,而鐓粗工序沒有明確要求工藝參數(shù)范圍,工人操作全憑經(jīng)驗,隨意性大。成形階段進砧方式有采用沿中心旋轉壓縮的方式,有采用沿外側旋轉進砧的方式,砧寬比和壓下量匹配較好地達到探傷要求,砧寬比>1.0,且壓下率>10%的發(fā)生剪切破壞,探傷水平參差不齊。這些操作的幾個工序都需要小工近身操作,工人所處的空間非常的狹小,所以有著很大的危險性,那些高溫的一些過程都是很危險的,所以在工作過程中應該特別的小心。優(yōu)化后工藝如表2所示,重點考慮成形階段控制工藝參數(shù)避免產生RST效應。鐓粗分兩部分,先用連接板預鐓粗至高度H900,再用500mm上平砧統(tǒng)一采用沿鍛件外側向內旋轉進砧方式,以上平砧與鍛件接觸寬度計算砧寬比0.5<W/H<1,單面壓下量控制在10%≤≤15%,考慮到鋼錠重量和下料直徑較大,增加一次鐓粗,下料拔長比達到2.6,同時兩次鐓粗前保溫溫度上調20℃,為鋼錠內部空洞和疏松的壓實創(chuàng)造良好的熱力學條件。
濟南協(xié)進配件機械廠是專業(yè)化從事鍛造技術開發(fā)和生產的企業(yè)。經(jīng)過多年的創(chuàng)新和發(fā)展,協(xié)進鍛造廠已形成了一套嚴密的技術開發(fā),產品的批量鍛造,質量控制的管理體系。一般冷卻分為兩個階段:400℃以上,由于鋼的塑性好,內應力不易形成,所以冷卻可快一些。主要產品:鍛件、碾環(huán)機、顆粒機、齒圈毛坯、加強圈、榨圈、外齒輪毛坯鍛造,法蘭盤鍛造及飛輪齒圈、內齒圈、研磨機齒圈、和斜面錐度環(huán)等環(huán)加工
鍛件殘余應力場分析
通過對固溶、淬火以及冷壓縮過程進行數(shù)值模擬,得到了整個熱處理過程的殘余應力分布,分別表示了固溶、淬火以及不同程度冷壓縮后的鍛件殘余應力分布。
固溶處理后鍛件的殘余應力分布所示,觀察可知,固溶處理后鍛件的殘余應力基本消除,特別是棱邊的拉應力基本消除,可以忽略。
淬火后鍛件殘余應力分布如所示,鍛件淬火后殘余應力發(fā)生了很大變化,這是由于鍛件內外溫降速率不同,鍛件中心區(qū)域溫度與表面相差很大,導致鍛件表面產生了較大的拉應力。
觀察可知,淬火后鍛件外表面殘留有拉應力,長軸向端面的拉應力稍小,為左右,而鍛件側面拉應力稍大,比較發(fā)現(xiàn),淬火后鍛件表面殘留有較大的拉應力,這會影響到后續(xù)熱處理過程和鍛件性能。
淬火結束后對坯料進行不同程度的冷壓縮變形處理,通過對冷壓縮過程的數(shù)值模擬,得到了不同冷壓縮量下的鍛件殘余應力的分布規(guī)律,可以看出,鍛件冷壓縮后,淬火殘余的拉應力基本消除,長軸向端面較小區(qū)域殘留著較大的壓應力,其他區(qū)域殘留有非常小的應力,這樣的應力分布使高強鋁合金的抗應力腐蝕性能很強??梢钥闯?,鍛件經(jīng)冷壓縮后,長軸向兩端面和側面都分布有壓應力,各頂點處殘留有非常小的拉應力,這樣的應力分布可以有效地防止鍛件裂紋的產生,從而便于后續(xù)工藝的進行。3儀器和探頭的組合靈敏度:在達到所探工件大程處的探傷靈敏度時,有效靈敏度余量至少為10dB。
冷壓縮量下,鍛件與工模具之間摩擦作用明顯,并考慮上道工序變形鼓肚的影響,使得長軸向端面上壓應力減小,拉應力增大,同時在鍛件各頂點及其附近出現(xiàn)較大的拉應力,這些拉應力較大的區(qū)域在使用過程中更容易出現(xiàn)裂紋。
通過以上分析,將鍛件固溶淬火后的冷壓縮量控制在比較合適,能夠達到消除淬火鍛件表面的拉應力,并使鍛件大部分區(qū)域保留一定的有益壓應力,從而能夠有效地抑制后續(xù)處理過程中的裂紋產生。