鍛件資訊
2020-12-01 14:35
大鍛件系電力、冶金、石化 、船舶 、航空航天、重型機(jī)器及軍工等重大裝備中的關(guān)鍵基礎(chǔ)件，其受力大，工況特殊 ，安全可靠性與技術(shù)要求極高。隨著現(xiàn)代裝備制造業(yè)的發(fā)展，對未來機(jī)械工程技術(shù)提出了超常 、融合、綠色的發(fā)展方向，對大型構(gòu)件的成形與控制技術(shù)提出了極高的要求，因此大鍛件的制造將成為實(shí)行這個(gè)戰(zhàn)略目標(biāo)的關(guān)鍵與著力點(diǎn)。為了實(shí)現(xiàn)大鍛件優(yōu)質(zhì)、高效、低耗 、清潔 、靈活的生產(chǎn) ，化解制造難題 ，促進(jìn)科學(xué)發(fā)展 ，在大鍛件成形質(zhì)量提高和內(nèi)在組織性能控制方面應(yīng)注意以下幾點(diǎn)。
一、 超大型鋼錠材料成分、純凈度、組織結(jié)構(gòu)控制技術(shù)
大型鋼錠冶煉 、澆注技術(shù)的進(jìn)步，以及鋼錠質(zhì)量的提高是制造優(yōu)質(zhì)大鍛件的基礎(chǔ) ，國內(nèi)外對此都十分關(guān)注 。1987年我國曾解剖一只55t的34CrMolA鋼錠，繪制了結(jié)晶結(jié)構(gòu)圖形與區(qū)域偏析圖形，實(shí)地掌握了合金鋼錠的凝固組織狀況和成分的不均勻分布，為鍛件工藝和質(zhì)量控制提供了可靠的依據(jù)。研究鋼錠是一項(xiàng)非常有意義的基礎(chǔ)性工作，今后還將對合金元素成分的***控制 、微合金化 ，以及鋼液純凈度影響因素和規(guī)律開展研究 ，進(jìn)而對新錠型 、宏觀偏析預(yù)測與控制 ，以及超大型鋼錠制造技術(shù)研發(fā)應(yīng)用展開工作。
二、特種大鍛件成形新技術(shù)與新工裝的研發(fā)和應(yīng)用
該技術(shù)涉及特殊材料以及難成形復(fù)雜大鍛件成形技術(shù) ，不僅與鍛件形狀尺寸規(guī)整，節(jié)材節(jié)能有關(guān)，而且包含減少火次，精簡工序 ，實(shí)現(xiàn)短流程工藝 ，控制塑性流動(dòng) ，實(shí)施有效壓實(shí)和控制成形等，以提高生產(chǎn)質(zhì)量與效益。我公司曾用了一批新工藝技術(shù) ，鍛造成功了許多特殊鍛件。如用旋轉(zhuǎn)鍛造模具及整體熱拉深技術(shù)鍛成了封頭類大鍛件 ；用仿形鍛造方法鍛成了帶內(nèi)外法蘭直筒形核 電接管段和特大型錐形筒體 ，大幅節(jié)省了原材料，提高了鍛件質(zhì)量 ，達(dá)到了國際***水平 ；用特殊鐓粗工藝鍛成了大型餅類鍛件 ，防止了芯部撕裂缺陷 ；通過控制塑性流動(dòng)及有效壓實(shí)量 ，合理調(diào)控WHF~I3JTS 、FM鍛造方法，鍛成了大型軸類鍛件，在比國外同類件工序少的情況，達(dá)到了技術(shù)要求。隨著重大裝備向高性能 、大型化 、整體化以及更安全方向的發(fā)展 ，還會有更大 、更復(fù)雜的大鍛件出現(xiàn) ，因而創(chuàng)新成形工藝 ，設(shè)計(jì)更新的工藝裝置，優(yōu)化工藝技術(shù)以及完善相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)程 ，應(yīng)該引起業(yè)界更大的關(guān)注 。
三、大型鍛件鍛造過程材料組織性能的變化與質(zhì)量控制的研究
提高大鍛件的組織性能是大型鍛造永恒的主題。對新材料、特殊鋼 ，如新型耐熱鋼 、耐蝕不銹鋼、抗輻照等特殊鋼的熱變形行為 ，組織性能變化規(guī)律 ，熱力學(xué)參數(shù)的優(yōu)化 ，缺陷產(chǎn)生與預(yù)防，以及工藝優(yōu)化與控制的研究相當(dāng)重要。對大鍛件內(nèi)部夾雜性缺陷、裂紋性缺陷，以及粗晶、混晶等缺陷形成機(jī)制與防止舉措的研究是生產(chǎn)中的關(guān)鍵。對多火次、多工序熱變形影響組織性能的機(jī)制及其控制技術(shù)是近期熱議的論題 。對加熱、鍛壓、熱處理過程之間組織性能的相互影響 ，提高大鍛件最終使用性能已引起業(yè)內(nèi)人士關(guān)注 。不久的將來還要形成大型鍛造組織性能控制有效技術(shù) ，主要缺陷防止體系 ，實(shí)施重要鍛件的工藝優(yōu)化。
四、大型鍛造模擬技術(shù)和質(zhì)量評價(jià)專家系統(tǒng)
圍繞關(guān)鍵大鍛件生產(chǎn)和共性技術(shù)，有關(guān)企業(yè) 、高等學(xué)校及研究院所，通過產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合，廣泛開展 了數(shù)值模擬、物理模擬及實(shí)驗(yàn)研究工作。結(jié)合典型大鍛件的科技攻關(guān) ，進(jìn)行 了一系列有限元分析計(jì)算 、材料熱力模擬實(shí)驗(yàn) 、縮比實(shí)驗(yàn) ，搜集了各種類型、各個(gè)方面資料信息 ，進(jìn)行了數(shù)據(jù)分析研 究。例如：鍛造金屬流動(dòng)的控制，工藝參數(shù)的優(yōu)化，新工藝的設(shè)計(jì)，CAD ／CAE及鍛件質(zhì)量預(yù)測及缺陷預(yù)報(bào)等 。通過科研與生產(chǎn)實(shí)踐的結(jié)合，不僅促進(jìn)了生產(chǎn)的蓬勃發(fā)展，而且也促進(jìn)了大鍛件研究工作的進(jìn)步。
大鍛件制造過程涉及材料 、冶煉 、澆鑄、鍛造及熱處理多種工藝過程 ，其加工周期長，影響因素多，工藝過程復(fù)雜，技術(shù)含量高，因此完善并掌握大鍛件前沿核心技術(shù)難度很大 ，為此應(yīng)該按正確的路線圖，需要長期持續(xù)不斷地扎實(shí)努力才能完成。近期應(yīng)著重關(guān)鍵產(chǎn)品穩(wěn)定化、國產(chǎn)化生產(chǎn)能力的提升 ，使節(jié)材、節(jié)能減排指標(biāo)達(dá)標(biāo)，保持生產(chǎn)質(zhì)量與效益合理提升，也就是重點(diǎn)跨越 、逐步發(fā)展 ，而后通過綜合調(diào)整 、轉(zhuǎn)型升級，從而不斷滿足國內(nèi)外市場對大鍛件的需求。
