專利名稱：厚壁環(huán)形件鍛造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種厚壁環(huán)形件鍛造方法。屬于鍛造技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
一、厚壁環(huán)形鍛件常見的問題
壁厚大于500mm，高度大于450mm的厚壁環(huán)形件，超聲波探傷合格率較低，并且呈現(xiàn)出 鍛件直徑越大、噸位越重，超聲波探傷越不容易合格的趨勢(shì)。經(jīng)實(shí)驗(yàn)分析，此類產(chǎn)品超聲波探傷不合格，主要是由于鍛件內(nèi)鑄態(tài)組織未完全改變、存在枝晶、疏松、偏析等缺陷，這些缺陷與非金屬夾雜相伴生存，形成所謂微小的孔隙與裂紋，造成超聲波探傷不合格。究其原因，是鍛件內(nèi)部壓應(yīng)力不夠、變形不充分所致。二、原始鍛壓工藝及存在的問題
此類鍛件傳統(tǒng)的生產(chǎn)工藝為鐓粗一拔長(zhǎng)一下料一鐓粗一沖孔一成形。使用這種工藝方法雖然鍛造比已經(jīng)足夠大(高達(dá)3. 5^7),但是由于RST效應(yīng)
Φ的影響，過高的鐓粗比無(wú)益于內(nèi)部質(zhì)量的改善，超聲波探傷，經(jīng)常發(fā)現(xiàn)鍛件內(nèi)部存在密集
性超標(biāo)缺陷。采用此類工藝生產(chǎn)的厚壁環(huán)形鍛件超聲波探傷合格率低，質(zhì)量難以保證。為此，急需探尋對(duì)鍛件內(nèi)部質(zhì)量有保證的鍛造新工藝與新方法，即通過鍛造有效地鍛合鍛件的內(nèi)部孔隙，改變鍛件內(nèi)部的鑄態(tài)組織，提高厚壁環(huán)形鍛件超聲波探傷合格率，成為此類鍛件生產(chǎn)中急需解決的首要技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述不足，提供一種能有效地鍛合鍛件的內(nèi)部孔隙，改變鍛件內(nèi)部的鑄態(tài)組織的厚壁環(huán)形件鍛造方法。本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種厚壁環(huán)形件鍛造方法，所述方法包括以下工藝步驟
步驟一、鋼錠鋸切下料步驟二、鐓粗和沖孔步驟三、芯軸拔長(zhǎng)
拔長(zhǎng)采用上平下V型砧鍛造法 ,且拔長(zhǎng)比控制在1. 8^2. 2 ；
步驟四、第二次鐓粗和精整成型。本發(fā)明的有益效果是
由于本發(fā)明在沖孔后增加了芯軸拔長(zhǎng)及第二次鐓粗的工序，在芯軸拔長(zhǎng)或擴(kuò)孔過程中，鍛件的有效壁厚已非常小，鍛造時(shí)，壓力容易傳遞至鍛件中心部位，變形壓力因有效鍛壓厚度大幅減小，而使變形能在坯料的心部進(jìn)行并使心部處于三向壓應(yīng)力狀態(tài)，鋼錠的鑄態(tài)組織得到改變，原始孔隙得以鍛合，偏析及夾雜缺陷得以改善，鍛件內(nèi)部質(zhì)量大為改觀。 應(yīng)用此方法，我們生產(chǎn)了 80余件厚壁環(huán)形鍛件，超聲波探傷檢測(cè)合格率提高了近20個(gè)百分點(diǎn)。新方法也降低了對(duì)鋼錠質(zhì)量的苛刻要求，完全可以采用無(wú)冒口鋼錠來(lái)生產(chǎn)厚壁環(huán)形鍛件。為此，不但簡(jiǎn)化了生產(chǎn)工藝，提高了生產(chǎn)效率，而且大幅度地提高金屬材的利用率，降低生產(chǎn)成本。芯軸拔長(zhǎng)工序主要解決內(nèi)部質(zhì)量問題；最后一道鐓粗工序主要解決成形問題。在編制工藝時(shí)，拔長(zhǎng)比的控制是十分重要的。一方面要能有效鍛合內(nèi)部缺陷，另一方面，又要有利于下一道工序的進(jìn)行，不致在后續(xù)的鐓粗工序中產(chǎn)生較大的拉應(yīng)力，增加后續(xù)生產(chǎn)的難度。因此拔長(zhǎng)比控制在1.纊2. 2之間效果最好。


圖Ia廣d)為本發(fā)明的鍛造工藝圖。圖2為本發(fā)明涉及的上平下V型砧鍛造法示意圖。圖3為本發(fā)明涉及的普通鋼錠與無(wú)冒口鋼錠對(duì)比圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明厚壁環(huán)形件鍛造方法，所述方法包括以下工藝步驟 步驟一、鋼錠鋸切下料
步驟二、鐓粗和沖孔
步驟三、芯軸拔長(zhǎng)
步驟四、第二次鐓粗和精整成型。通過理論計(jì)算、模擬實(shí)驗(yàn)及生產(chǎn)實(shí)踐，我們確定芯軸拔長(zhǎng)的方法與變形量對(duì)鍛件
質(zhì)量影響極大，采用上平下V型砧鍛造法 且拔長(zhǎng)比控制在1. 8^2. 2之間效果最好。改進(jìn)
后的鍛造工藝如圖Ia廣d)所示。注釋
①注RST效應(yīng)Rigid Slid Tearing Effect—?jiǎng)傂曰瑒?dòng)撕裂效應(yīng)一《大型鑄鍛件》 1991-4)。；D注上平下V型砧鍛造法見圖2。；！)注無(wú)冒口鋼錠，見圖3。
權(quán)利要求
1. 一種厚壁環(huán)形件鍛造方法，其特征在于所述方法包括以下工藝步驟 步驟一、鋼錠鋸切下料步驟二、鐓粗和沖孔步驟三、芯軸拔長(zhǎng)拔長(zhǎng)采用上平下V型砧鍛造法，且拔長(zhǎng)比控制在1. 8^2. 2 ； 步驟四、第二次鐓粗和精整成型。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種厚壁環(huán)形件鍛造方法，所述方法包括以下工藝步驟步驟一、鋼錠鋸切下料；步驟二、鐓粗和沖孔；步驟三、芯軸拔長(zhǎng)，且拔長(zhǎng)比控制在1.8~2.2；步驟四、第二次鐓粗和精整成型。由于本發(fā)明在沖孔后增加了芯軸拔長(zhǎng)及第二次鐓粗的工序，在芯軸拔長(zhǎng)或擴(kuò)孔過程中，鍛件的有效壁厚已非常小，鍛造時(shí)，壓力容易傳遞至鍛件中心部位，變形壓力因有效鍛壓厚度大幅減小，而使變形能在坯料的心部進(jìn)行并使心部處于三向壓應(yīng)力狀態(tài)，鋼錠的鑄態(tài)組織得到改變，原始孔隙得以鍛合，偏析及夾雜缺陷得以改善，鍛件內(nèi)部質(zhì)量大為改觀。
文檔編號(hào)B21J5/06GK102319855SQ20111024876
公開日2012年1月18日 申請(qǐng)日期2011年8月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月27日
發(fā)明者劉圣祥, 周順華 申請(qǐng)人:江陰振宏重型鍛造有限公司