關(guān)于大型鍛件鍛造開裂的研究方法.pdf

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1、No．5《大型鑄鍛件》September2013HEAVYCASTINGANDFORGING關(guān)于大型鍛件鍛造開裂的研究方法張義帥孫紅星，劉華張秀芝田香菊(1．鄭州機(jī)械研究所，河南450000；2．西安交通大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院，陜西710049；3．太原科技大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院，山西030024)摘要：大型鍛件在生產(chǎn)過程中的主要質(zhì)量問題是開裂，鍛造開裂成為大型鍛件以及某些高合金難鍛材料發(fā)展過程中的一個瓶頸。采用理化分析、數(shù)學(xué)分析、數(shù)值模擬相結(jié)合的研究方法，加強(qiáng)對鍛造過程中裂紋的控制，對大型鍛件的生產(chǎn)與發(fā)展具有重要的指

2、導(dǎo)意義。關(guān)鍵詞：大鍛件；鍛造開裂；研究方法中圖分類號：TG316．192文獻(xiàn)標(biāo)志碼：AResearchonForgingCrackingofHeavyForgingsZhangYishuai，SunHongxing，LiuHua，ZhangXiuzhi，TianXiangjuAbstract：Themainqualityproblemforheavyforgingisthecrackingduringproduction．Itisabottleneckinthedevelopmentoftheheavyforgi

3、ngandsomehighalloyhardforgingmaterials．Theresearchmethodcombinedwithphysi—cochemicalanalysis，mathematicalanalysisandnumericalsimulationhasbeenappliedtostrengthenthecontrolofforg—ingprocess，whichhasimportantinstructionsignificancefortheproductionanddevelopment

4、ofheavyforging．Keywords：heavyforging；forgingcracking；researchmethod隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及能源、國防、化工、冶金、能以及鍛造工藝參數(shù)的設(shè)置密切相關(guān)。鋼錠的冶火電、水電、核電、航空航天等重大技術(shù)裝備的提煉技術(shù)、液壓機(jī)的綜合性能參數(shù)、鍛造工藝的研究升，大鍛件在重大技術(shù)裝備中所發(fā)揮的作用越來創(chuàng)新一直都是國內(nèi)外大鍛件生產(chǎn)技術(shù)研發(fā)的重中越明顯，對國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)、制造業(yè)的發(fā)展以及國防之重?，F(xiàn)代化都具有重大的意義。大型鍛件在生產(chǎn)過程大型鍛件一般由一次澆注成型的大型鑄錠

5、經(jīng)中存在的主要質(zhì)量問題是開裂，鍛造開裂成為大過鍛造而獲得。經(jīng)澆注成型的鑄錠內(nèi)部存在常見型鍛件以及某些高合金難鍛材料生產(chǎn)過程中的一的鑄造缺陷，如疏松、縮孑L、偏析、非金屬夾雜等。個瓶頸。因此，對大型鍛件鍛造開裂的研究對實(shí)隨著鋼錠重量的增大，這些鋼錠中固有的缺陷都際生產(chǎn)過程具有重要的指導(dǎo)意義。愈發(fā)嚴(yán)重，這與大鍛件的高質(zhì)量要求形成了矛盾。這些鑄造缺陷的存在對隨后的鍛造過程有著極其1大鍛件生產(chǎn)的主要特點(diǎn)不利的影響，它們隔斷了基體組織的連續(xù)性，大大大鍛件在重大技術(shù)裝備中起關(guān)鍵作用，其受降低了鋼錠在高溫變形過程中的熱變形塑性

6、。另力狀況和工作條件極為復(fù)雜和繁重，因此在重大外，由于大型鍛件的尺寸效應(yīng)和重量效應(yīng)，鋼錠的技術(shù)裝備中對大鍛件的綜合力學(xué)性能也有著較高熱處理過程也十分復(fù)雜，加熱溫度過低、保溫時間的要求。在核電、航空等領(lǐng)域的要求則更高，不允過短不利于合金元素的擴(kuò)散，甚至無法保障熱處理過程中組織的均勻化。加熱溫度過高、保溫時許存在氣泡、裂紋、白點(diǎn)及大塊的夾雜物等，否則在長期的使用過程中極有可能在這些缺陷部位產(chǎn)間過長容易引起鋼錠晶粒長大、過熱、過燒，甚至?xí)痣s質(zhì)元素沿晶界偏聚，為后續(xù)加工過程中生應(yīng)力集中，從而導(dǎo)致重大的事故，造成生命財

7、產(chǎn)的鍛造開裂埋下隱患。不僅如此，大型鍛件對加的重大損失。因此，在研究大鍛件鍛造工藝的過熱過程中加熱速率的控制也有嚴(yán)格的限制，這是程中，質(zhì)量問題被提到了首位，鍛件的質(zhì)量與鋼液由于鋼錠在加熱過程中存在著溫度應(yīng)力和組織應(yīng)澆注后大型鋼錠的質(zhì)量、鍛造過程中鍛壓設(shè)備性力，而且鋼錠本身也存在殘余應(yīng)力，因此在加熱的收稿日期：20l3—o3—叭過程中極易因加熱速度過快造成內(nèi)外應(yīng)力的不一基金項(xiàng)目：國家“高檔數(shù)控機(jī)床與基礎(chǔ)制造裝備”科技重大專項(xiàng)，致性而使鋼錠產(chǎn)生內(nèi)裂。然而加熱速度過慢又限項(xiàng)目編號：2009ZX04014-062；山西省

8、urr項(xiàng)目制了生產(chǎn)效率的提高。所以大型鍛件的熱處理過(2011241)。作者簡介：張義帥(1984一)，男，碩士。程與中小型鍛件相比難度提高了許多。38《大型鑄鍛件》No．5HEAVYCASTINGANDFORGINGSeptember2013大型鍛件在后續(xù)鍛壓成型過程中的工藝參數(shù)35CrMo鋼鉆頭鍛造開裂原因進(jìn)行了分析，鍛件在對獲得良好的鍛后組織也起著重要的作用。對于鍛