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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(mǎn)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)退火的種類(lèi)？

去應(yīng)力退火：為去除鍛件塑性變形加工、切削加工或焊接造成的內(nèi)應(yīng)力及鑄件內(nèi)存在的殘留應(yīng)力而進(jìn)行的退火。

鍛件中存在的內(nèi)應(yīng)力十分有害，如不及時(shí)消除，將使鍛件在加工及使用過(guò)程中發(fā)生變形，影響鍛件精度。此外，內(nèi)應(yīng)力與外加載荷疊加在一起還會(huì)引起材料發(fā)生意外的斷裂。因此，鍛造、鑄造、焊接以及切削加工后的鍛件應(yīng)采用去應(yīng)力退火，以消除加工過(guò)程中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力。

去應(yīng)力退火的加熱溫度低于相變溫度小，因此在整個(gè)處理過(guò)程中不發(fā)生組織轉(zhuǎn)變。內(nèi)應(yīng)力主要是通過(guò)鍛件在保溫和緩冷過(guò)程中消除的。為了使鍛件內(nèi)應(yīng)力消除得更加，在加熱時(shí)應(yīng)控制加熱速度，一般是低溫進(jìn)爐，然后以100℃/h左右的加熱速度加熱到規(guī)定溫度焊件的加熱溫度略高于600℃，保溫時(shí)間視情況而定，通常為2~8h。鑄件去應(yīng)力退火的保溫時(shí)間宜取上限，冷卻速度控制在20~50℃/h，冷至300℃以下才能出爐。

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鍛造鍛件時(shí)常見(jiàn)的低倍缺陷有哪些？

低倍夾雜物分為內(nèi)在夾雜物與外來(lái)夾雜物兩種。內(nèi)在夾雜物是鋼在冶煉及凝固過(guò)程中，由于復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)結(jié)果生成的一些化合物，在鋼液凝固時(shí)來(lái)不及上浮而嵌于鋼中，如氧化物、硅酸鹽、硫化物、氮化物等屬于這類(lèi)夾雜物。但這類(lèi)夾雜物一般比較細(xì)小且彌散分布于鋼中而成為高倍夾雜物，只有在少數(shù)情況下聚集而成低倍夾雜物。因而低倍夾雜物常見(jiàn)的還是外來(lái)夾雜物。外來(lái)夾雜物是冶煉或澆注設(shè)備上剝落的耐火材料或未脫凈的爐渣及摻入的其他異物，在鋼液凝固時(shí)嵌入鋼中形成的，有時(shí)也稱(chēng)為夾渣。

低倍夾雜物破壞了金屬組織的連續(xù)性，使鋼的性能降低。由于它很脆且硬，故在熱加工或熱處理時(shí)往往形成裂紋，在鍛件使用過(guò)程中可能成為疲勞破壞的根源。所以，鋼材或鍛件標(biāo)準(zhǔn)均規(guī)定低倍酸浸試片上不允許有肉眼可見(jiàn)的夾雜。

鋼錠在澆注過(guò)程中，在凝固部位，由于得不到鋼液補(bǔ)充，形成收縮孔洞，稱(chēng)為縮孔。當(dāng)鋼錠熱加工成材時(shí)，要切除頭部，若鋼錠切頭率不夠時(shí)，將會(huì)使部分縮孔殘留于鋼中，稱(chēng)之為殘余縮孔。

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