大型饼类锻件调质变形预防

中国一重水压机锻造分厂 （黑龙江 161042） 宿发彬

中国一重长期生产大型锻件，尤其是近年来在加氢及核电产品的制造上取得了优异的成果。近期，我厂生产的一批厚度较小的Q345（16Mn）管板在调质后出现变形，尺寸无法满足精加工的情况。对实际生产情况了解后，在后续类似锻件的生产过程中，我们通过对粗加工图样热处理留量调整及调质时合理摆放垫铁解决了这一问题。

1. 传统调质过程介绍

管板锻件尺寸如图1所示，材质为Q345（16Mn）。调质时装炉情况，如图2所示。

图1

图2 管板调质时装炉情况

2. 调质后管板的变形情况及原因分析

调质后的具体变形情况如图3所示，最高点与最低点相差53mm。管板的变形较为严重，即使是用水压机校形，在尺寸上也是相当困难。

图3 管板调质后具体变形情况

针对上述问题，对实际生产情况进行全面了解后，发现变形部位主要在下面没有垫铁支撑的地方出现，并且出现此类现象的管板还有一个特点就是直径大，厚度薄。因此，推断是因为高温状态下管板在自身重力的作用下发生塑性形变，导致最终的结果。

3. 预防措施

根据分析结果，在两个方面进行了调整。

（1）在做粗加工图样时，增加管板厚度上的热处理留量。改进后管板锻件尺寸如图4所示，增加了厚度上的留量。

图4

（2）在淬火装炉时采用图5所示方式增加短垫铁的摆放，并在回火装炉时将管板顺时针旋转45°再按图5方式装炉回火。

图5 优化后管板调质时的装炉图样

通过上述方法生产的后续几个管板，经尺寸检测，最高点与最低点相差最大的只有34mm，完全满足下道工序加工。

4. 结语

（1）在编制类似饼类锻件的粗加工图样时，一定要考虑到锻件直径尺寸大、厚度小、易变形的特点，适当增加热处理留量。

（2）在调质装炉时，注重垫铁摆放，防止锻件热变形的发生。