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大型筒體鍛件的成形制造技術(shù)

由于大型筒體鍛件特別是厚壁的筒體鍛件通過(guò)鍛造過(guò)程很難得到細(xì)小的晶粒，鍛造完成后心部溫度仍然很高，晶粒會(huì)長(zhǎng)大。在鍛件鍛造完成后進(jìn)行鍛后熱處理，其主要作用是調(diào)整和細(xì)化晶粒，為后續(xù)性能熱處理做好組織準(zhǔn)備。

鍛件可通過(guò)性能熱處理獲得優(yōu)良組織和性能，特別是低溫韌性，性能熱處理一般采用水淬。性能熱處理的溫度、時(shí)間和奧氏體化后的冷卻速率對(duì)獲得良好性能至關(guān)重要。

性能熱處理后，在筒節(jié)水口端周 向?qū)ΨQ(chēng)180。取下性能試料兩塊A、B，在冒口端與水口端試料順時(shí)針轉(zhuǎn)90°的位置周向?qū)ΨQ(chēng)180°取下性能試料兩塊C、D。按要求分解試樣后，先經(jīng)歷模擬焊后熱處理，再加工成相應(yīng)試樣進(jìn)行性能檢驗(yàn)。大模擬焊后熱處理為 610～620℃×21h，小模擬焊后熱處理為610～620℃×5h。在正常產(chǎn)品檢驗(yàn)以外，對(duì)每塊試料進(jìn)行了全厚度不同部位的性能檢驗(yàn)。

Φ9m超大筒節(jié)鍛件的不同部位性能結(jié)果均滿足技術(shù)條件要求,且各項(xiàng)性能相對(duì)較為均勻，說(shuō)明現(xiàn)有制造工藝是可行的。

現(xiàn)在筒體鍛件的強(qiáng)度余量較大，沖擊功余量相對(duì)較小，后續(xù)研究考慮優(yōu)化成分和工藝，使強(qiáng)度和沖擊功達(dá)到好的匹配。

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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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鍛造鍛件時(shí)熱傳遞的基礎(chǔ)知識(shí)

一、傳導(dǎo)傳熱 

熱量直接由物體的一部分傳至另一部分，或由一物體直接傳至與其接觸的另一物體，而物體的質(zhì)點(diǎn)沒(méi)有移動(dòng)（指宏觀的物質(zhì)移動(dòng)）的傳熱現(xiàn)象，稱(chēng)為傳導(dǎo)傳熱。例如，熱處理爐中的熱量由爐墻內(nèi)表面直接通過(guò)爐墻傳至爐墻外表面；工件在爐底板上加熱，爐底板的熱量直接傳給工件而將工件加熱。在這種傳熱方式中，爐墻、爐底板和工件的質(zhì)點(diǎn)并沒(méi)有移動(dòng)，僅熱量發(fā)生了轉(zhuǎn)移，成于傳導(dǎo)傳熱。 傳導(dǎo)傳熱方式在固體、液體和氣體中都存在，尤其在固體中明顯,而流體(液體或氣體）的傳導(dǎo)能力一般較弱，有的常忽略不計(jì)。

二、對(duì)流傳熱

流體中不同部分的相對(duì)位移，使不同部分的質(zhì)點(diǎn)相互混合，或者流體質(zhì)點(diǎn)與固體表面碰撞而進(jìn)行的熱交換現(xiàn)象，稱(chēng)為對(duì)流傳熱。對(duì)流傳熱只有在流體運(yùn)動(dòng)時(shí)才能發(fā)生。鹽浴爐中利用電磁力使熔融鹽液與工件相對(duì)流動(dòng)、在回火爐中熱風(fēng)循環(huán)流經(jīng)鍛件表面時(shí)的傳熱過(guò)程都是對(duì)流傳熱。

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鍛件余熱淬火后力學(xué)性能會(huì)受到哪些因素的影響？

淬火介質(zhì) 

淬火介質(zhì)不僅影響鍛件力學(xué)性能，還可能產(chǎn)生變形和裂紋，所以必須選擇合適的淬火介質(zhì)，并維護(hù)和保養(yǎng)好淬火介質(zhì)。

理想的淬火介質(zhì)冷卻特性：碳鋼和低合金鋼在650℃以上奧氏體比較穩(wěn)定，以較慢的速度冷卻，以減少工件因內(nèi)外溫差而引起的溫度應(yīng)力；在650℃~450℃,要求有足夠快的冷卻速度（超過(guò)臨界冷卻速度）低于400℃應(yīng)該緩慢冷卻，以減少組織應(yīng)力，防止過(guò)大變形和淬裂。

淬火冷卻時(shí)，為獲得馬氏體或貝氏體組織，必須快冷。但同樣是獲得馬氏體，各種鋼的臨界冷卻速度卻不一樣，過(guò)快冷卻，會(huì)造成內(nèi)部應(yīng)力過(guò)大，引起變形甚至開(kāi)裂。

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