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如何控制大型鍛件鍛造生產(chǎn)過程中的開裂？

大型鍛件在主要技術裝備中起著關鍵作用，其應力狀態(tài)和工作條件極其復雜和繁重。因此，大型鍛件在主要技術裝備中的綜合力學性能也有較高的要求。在、航空等領域，要求更高。不允許出現(xiàn)氣泡、裂紋、白點和大的夾雜物。否則，這些缺陷零件在長期使用過程中極有可能發(fā)生應力集中，造成重大事故，造成重大生命財產(chǎn)損失。因此，在研究大型鍛件鍛造工藝的過程中，質(zhì)量問題被放在。

鍛件的質(zhì)量與鋼水澆注后大鋼錠的質(zhì)量、鍛造過程中鍛造設備的性能以及鍛造工藝參數(shù)的設置密切相關。鋼錠冶煉技術、液壓機綜合性能參數(shù)、鍛造技術的研究與創(chuàng)新一直是國內(nèi)外大型鍛件生產(chǎn)技術研發(fā)的重中之重。

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視頻作者：定襄縣億欣源法蘭加工有限公司

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大型鍛件通常通過鍛造一次性鑄造形成的大型鑄錠獲得。鑄造后鑄錠中存在氣孔、縮孔、偏析、非金屬夾雜物等常見鑄造缺陷。隨著鋼錠重量的增加，鋼錠的固有缺陷越來越嚴重，這與大型鍛件的高質(zhì)量要求相矛盾。這些鑄造缺陷的存在對后續(xù)鍛造工藝有極其不利的影響。它們切斷了基體結(jié)構(gòu)的連續(xù)性，大大降低了鋼錠在高溫變形過程中的熱變形塑性。

此外，由于大型鍛件的尺寸效應和重量效應，鋼錠的熱處理過程也非常復雜。加熱溫度過低、保溫時間過短不利于合金元素的擴散，甚至不能保證熱處理過程中組織的均勻性。加熱溫度過高、保溫時間過長，容易導致鋼錠晶粒長大、過熱、過燒，甚至導致雜質(zhì)元素沿晶界偏析，為后續(xù)加工中的鍛造開裂埋下隱患。

不僅如此，大型鍛件在加熱過程中對加熱速度也有嚴格的限制。這是因為鋼錠在加熱過程中有溫度應力和結(jié)構(gòu)應力，鋼錠本身也有殘余應力，所以在加熱過程中很容易被加熱。由于加熱速度過快導致內(nèi)外應力不一致，鋼錠出現(xiàn)內(nèi)部裂紋。然而，緩慢的加熱速度限制了生產(chǎn)效率的提高。因此，大型鍛件的熱處理工藝比中小型鍛件的熱處理工藝困難得多。

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環(huán)形鍛件的輾擴工藝介紹：

根據(jù)環(huán)件在軋制過程中壓縮變形方向的不同，可分為徑向軋制和徑向軋制及軸向軋制兩種方法。

（1） 徑向軋制。在軋制過程中，環(huán)壁沿徑向壓縮，金屬沿切向延伸。即使軸向不受輥的限制，環(huán)壁的寬度仍然很小。徑向軋制工藝主要適用于矩形截面、槽形截面和十形截面環(huán)形零件。該工藝設備簡單，成本低。因此，該設備廣泛應用于擴孔工藝中。外徑小于1000mm的更換件一般采用垂直結(jié)構(gòu)，外徑大于1000mm的更換件一般采用水平結(jié)構(gòu)。

（2） 徑向和軸向軋制。徑向軋制是一種環(huán)件軋制工藝，在徑向軋制的基礎上增加端輥以產(chǎn)生軸向變形。它使用一對徑向輥和一對軸向輥分別軋制環(huán)的壁厚和高度。滾圈端面平直，換模次數(shù)少，大大節(jié)約了模具。該工藝主要適用于大壁厚或復雜表面的環(huán)形鍛件。

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