长轴类大锻件的自由锻造工艺分析

张明桥

（贵州航天新力铸锻有限责任公司,贵州 遵义 563000）

长轴类大型锻件一般是用于传动轴，它作为机器设备的核心部件和关键部件，是重型设备制造的基础部件，对于它的质量要求是极高的。长轴类大型锻件的生产主要包括锻前加热、锻造过程以及锻后的热处理。大型锻件的生产是多部门的协作生产，所以在生产过程中会有很多的影响因素。因此，必须要制定合理的自由锻造工艺，通过合理的加热规范来保证钢锭在加热过程中的安全，并且减少加热的时间来达到节能减排的目的，再通过适当的热处理过程，以获得满足要求的零件，进而促进我国的经济实现又好又快发展。

1 长轴类大型锻件的重要性

长轴类零件一般安装在机器中最关键的部位，在工作过程中，它受力沉重并且复杂，因此不允许存在孔隙，并且需达到要求的性能。大型锻件一般采用钢锭作为原材料，然后通过锻造和热处理等一系列工艺，得到所需要的零件。钢锭的生产过程主要是冶炼、注锭，由于钢锭凝固的特性和冶金的特性，就决定了在钢锭中会必然存在孔隙、偏析、夹杂等缺陷，而且缺陷随着钢锭的重量的增加而增加。为了获得满足要求的产品我们要解决三个方面的问题，首先要消除钢锭本身的冶金缺陷，其次是要获得大小比较均匀的细晶粒组织，三是要实现锻件的力学性能的定量定向分布。长轴类大型锻件的质量不仅是工业发展的需要，更是操作人员人身安全的保障。自由锻造工艺以它自身所具有的使用工具简单、灵活性较大以及通用性强的优点，可以满足传统锻造工艺所不具备的特点，改善传统锻造工艺中的缺陷。提高长轴类大型锻件的自由锻造工艺，分析经过热处理之后的大型锻件，得到大小比较均匀的细晶粒组织，生产出符合要求的零件形状，并且减小甚至消除钢锭本身内部的缺陷，从而提高大型锻件的综合性能，满足我国工业的发展对长轴类大型锻件的需要，促进我国工业的健康、良性、高效运转。

2 长轴类大型锻件的自由锻造工艺

长轴类大型锻件的锻造过程主要包括圧方、拔长和倒棱滚圆等工序。采取九十度V型砧圧方，采取一百二十度V型砧倒棱滚圆。

2.1 选择拔长类型

拔长工艺在整个长轴类大型锻件的锻造过程中拥有比较大的比例，它对锻件质量的影响也是比较大的，所以，在确保大型锻件的质量的前提下，要尽可能地提高拔长的效率。平砧拔长所需要的锻造力要比九十度V型砧小百分之三十，并且制造起来比较方便。因此，在选择拔长类型时要根据实际所使用的设备情况来定。在使用平砧拔长时，要先把圆形截面坯料经过锻打形成矩形截面，然后再把矩形截面的坯料拔长一定的尺寸，进而锻打成八边形截面，最后再滚成圆形。在实际使用设备时，要根据实际的使用设备情况，其上砧要固定在动力头上，为不可拆卸的平砧，而下砧则可以根据生产的需要进行调整和替换，进而选择合适于长轴锻件成形的锻造工艺方法。

2.2 明确钢锭的锻打火次

适宜的锻造温度范围是确保金属在这个温度范围内拥有比较高的可塑性和比较小的变形抗力，同时还要能够使锻造出的锻件符合所需要的组织和性能。在这个前提下，锻造的温度范围要尽可能地取的宽一些，尽量减少锻打火次，减少能耗，进而提高生产效率，以便于进行方便操作。在现实的生产过程中，为了防止由于展宽过多而出现较大的拉应力所产生开裂的现象，通常采取“两轻一重”的操作办法，同时避免在同一个地方进行反复锤击。合理的进行每一火次的锻打，这样不仅确保可以有效地消除材料内部的缺陷，最大可能的减少材料以及工时的浪费，而且更加合理的分配了各个工步的变形量，并且有利于减小锻造变形力。从而根据所需要的成形的锻件的形状和火次的分配，制定中间轴锻造所需要的工艺卡片。

2.3 确保送尽量

为了保证大型锻件的锻造表面的光滑，锻件端部的送进量一般要小于砧宽的零点七五倍。为保证生产效率，第一火选定的相对送进量为零点七五，其余火次选取选定的相对送进量为零点七零。大锻件的锻造是为了锻合空洞，通常选用宽砧锻造的办法，但是会由于拔长加工需要采用较大的打击能量设备，使对设备的投资增加。对电液锤实行宅砧锻打，使其与设备所需的打击能量相匹配。同时，在坯料的端部出现变形时，要确保有充足的被压缩长度以及比较大的压缩量，减小由于拔长的送进量小，而使表面金属出现变形，从而保证大型锻件的质量，确保施工的顺利进行以及操作人员的人身安全。

3 结束语

长轴类大锻件的锻造要结合企业的实际需要以及加热设备的情况来制定锻造工艺。针对实际情况来分析大型锻件的截面应力的分布和表面温度场以及锻造力和拔长效率。试验证明，通过选取合理的钢锭以及采用合适的平砧圧方、倒棱滚圆以及拔长等一系列工序，来实现用小设备锻造出大吨位的长轴类大型锻件。合理的锻造工艺锻合了钢锭的内部缩孔以及疏松等缺陷，使所获得的长轴类大型锻件通过锻造后调质热处理从而得到较高的综合力学性能。从分的发挥自由锻造工艺的使用工具简单、灵活性较大以及通用性强的优点，实现长轴类大锻件的发展，进而实现我国经济的又好又快发展。

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