大型軸類鍛件產(chǎn)生小當量超聲波 探傷密集缺陷的原因及改善途徑.pdf

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1、大型鑄鍛件f^^^^^^f^^綜述^^f^^^^^^f大型軸類鍛件產(chǎn)生小當量超聲波探傷密集缺陷的原因及改善途徑李兆勁<太原重型機械集團公司~山西OBOOZ4>摘要通過解剖發(fā)電機轉(zhuǎn)子等大型軸類鍛件~確認了鍛件內(nèi)部小當量超聲波探傷密集缺陷的實質(zhì)和產(chǎn)生原因應(yīng)用新的鍛造工藝理論~根據(jù)生產(chǎn)鍛件質(zhì)量統(tǒng)計~確定只有控制砧寬比~料寬比~鐓粗高徑比~加熱溫度~變形量~應(yīng)力狀態(tài)等工藝參數(shù)鍛造生產(chǎn)~才能提高軸類鍛件質(zhì)量關(guān)鍵詞軸類鍛件探傷缺陷焊合砧寬比料寬比高徑比們先后對4支轉(zhuǎn)子進行了解剖試驗~解剖結(jié)果見I前言表1上述4件解

2、剖鍛件的超聲波探傷缺陷特征~軸類鍛件在生產(chǎn)過程中超聲波探傷檢查時~均為在轉(zhuǎn)子大軸身有@Z~@B當量缺陷密集~而常出現(xiàn)小當量密集缺陷超標而報廢~其原因過去直徑較小的兩端臺階軸部分沒有超標缺陷解剖認為主要是在冶煉和澆注~凝固過程中帶來的夾取樣部位就在缺陷表現(xiàn)集中處~如95D-518-1雜物和氣體積聚于鋼錠的上部偏析區(qū)或下部沉積-5轉(zhuǎn)子鍛件取樣在非打號端距本體一端堆區(qū)所造成但是在冶煉方面采用了LF-VD真ZO5mm處切片;95D-445-1-1取樣在非打號空精煉~ESR重熔和鋼錠模底部吹氬等精煉手段端距本體

3、一端Z65mm處切片取樣后~鍛制的大型軸類鍛件仍然大量產(chǎn)生上述缺陷大鍛件中的白點大都是以疏松~或未鍛合的例如發(fā)電機轉(zhuǎn)子鍛件中直徑較大的1ZOMW轉(zhuǎn)子顯微空隙缺陷或密集的非金屬夾雜物為核心~向本體部分<直徑@78Omm>~仍經(jīng)常有超標的當量基體強度弱的方向擴展的氫致裂紋缺陷上述4為@Z~@B的密集缺陷~比較太重廠歷年來轉(zhuǎn)子件解剖鍛件只有97S-1Z-1有白點缺陷~其余B鍛件探傷合格率可以看出=9O年代在采用精煉手件并沒有發(fā)現(xiàn)白點~而卻有數(shù)量較多的微細裂紋~段后~與6O年代到8O年代未采用精煉手段時期疏松

4、~連續(xù)的孔洞~針孔存在~這些缺陷周圍有的相比~鋼水中的含氫量雖由B.B8ppm~4.54ppm有夾雜物存在在超探屏幕上反映的小當量密集下降為1.78ppm~B.4Zppm[H]含量的減少~應(yīng)超標缺陷~就是這些未鍛合的較多的微細裂紋~疏該說產(chǎn)生白點的敏感性大為降低~但是軸類鍛件松~連續(xù)的孔洞~針孔等要想鍛合這些內(nèi)部缺陷的探傷合格率并未見提高~相反有的鍛件如必須從鍛造工藝~鍛造工模具的改進上著手只有BMW轉(zhuǎn)子的廢品率反而增加了在比較了前后鍛造工藝參數(shù)的改進~才有可能從根本上杜絕微工藝和操作后得出~原因是9

5、O年代隨意將BMW細裂紋的產(chǎn)生只有用能控制毛坯變形區(qū)中心不轉(zhuǎn)子改變?yōu)橛?8大錠型~鍛制BMW轉(zhuǎn)子的工出現(xiàn)軸向及橫向拉應(yīng)力的鍛造方法~才能避免疏藝參數(shù)W/H和B/H都改變了~使鍛件內(nèi)部軸向松~針孔~微細裂紋的產(chǎn)生~才能避免相應(yīng)的小當拉應(yīng)力和橫向拉應(yīng)力增大量探傷缺陷的產(chǎn)生當然前提是要提供冶金質(zhì)量較純凈的鋼錠2有缺陷軸類鍛件的解剖試驗為進一步弄清此類超探超標缺陷的性質(zhì)~我B72001年第1期(總第91期)表1軸身大截面解剖結(jié)果鍛件號材質(zhì)解剖低倍試驗結(jié)果解剖高倍試驗結(jié)果鍛件名稱錠型95D-518-1-534C

6、rMO1A有2條微裂紋及多處小針孔~白有棱角狀疏松~微裂紋及帶狀脆6MW轉(zhuǎn)子15t八角錠斑4處性夾雜有6條3~5mm微裂紋及較多95D-445-1-134CrMO1A凹坑處有微裂紋未貫通~有脆性疏松點~斷口有3處灰色2~6MW轉(zhuǎn)子15t八角錠夾雜物4mm斑點96D-603-1-3034CrMO1A有連續(xù)孔洞和裂紋及脆性夾雜軸身3i低倍有條狀裂紋6MW轉(zhuǎn)子14t八解錠物97S-12-134CrMO1A軸身低倍有微裂紋~孔洞~斷口在裂紋底部有夾雜物12MW轉(zhuǎn)子16t電渣錠上有3處白點用新的鍛造工藝理論指導

7、解決大型軸類鍛件和B/H達到1.11~參數(shù)比較理想(見表2~表3)~超探超標缺陷在整個主變形過程中保證了中心無拉應(yīng)力存在~因而原鍛件中的微細裂紋均得到焊合焊合鍛件新的鍛造工藝理論認為~平砧間拔長矩形截內(nèi)部微裂紋等缺陷的首要條件是足夠高的加熱溫面毛坯~要實現(xiàn)毛坯中心無軸向拉應(yīng)力作用~應(yīng)控度~同時還要在壓應(yīng)力狀態(tài)下進行足夠的變形這制砧寬比W/H0.8~0.9;要實現(xiàn)毛坯中心無樣不但能將其內(nèi)部的微裂~疏松等缺陷修復~而且橫向拉應(yīng)力作用~應(yīng)控制料寬比B/H在0.85~還可改善其內(nèi)部的塑性夾雜~偏析的分布[1~

8、2]1.18大型軸類鍛件目前超探超標的致命缺陷多發(fā)生在軸身本體部分~在用原有的鍛造工藝~原12MW轉(zhuǎn)子鍛件無論用普通八角23t鋼錠~還是用電渣17t鋼錠~其在變形過程中的大部分有的砧寬為W=450~600mm的上~下普通平砧瞬時截面不能滿足砧寬比W/H0.8~0.9和間拔長時~由表2和表3可知~7種軸類鍛件中~料寬比B/H=0.85~1.18的條件(見表2及表只有3MW轉(zhuǎn)子鍛件(用普通八角9t鋼錠)能滿足不形成軸向拉應(yīng)力的砧寬比W/H(W/H=3)~因而