大型轴类锻件
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锻造应力是影响水冷模锻件裂纹的主要原因。锻件在结晶和冷却过程中定然会产生应力;从整体上消除这些应力是困难的,甚至是不可能的,但可以将它们越小化。因此,只有在凝固过程中尽量减小锻件内外层之间的温差,降低锻件的收缩应力,并使锻件凝固和冷却过程中产生的拉伸应力和压缩应力趋于干平衡,才能防范锻件中的裂纹。
为了调整锻造应力,已研究在水冷模具的水箱中放置温度调节板,以使锻打配件各部分之间的温差越小,并在水冷模和模具一侧的调节块上粘贴隔热纸,以降低该部分锻件的冷却速度。这些措施有一定成果,但并不难使用。
通过研究认为,只有改变水冷模的模具结构,---模具本身的散热条件,才能调整锻造应力,防范造裂纹。在生产中,有人使用了各种不同规格和重量的水冷模具。通常,随着锻件尺寸的增加,产生锻造裂纹的趋势增加。随后,通过改变模具结构来调整锻造应力。
目前,重达26公斤和45公斤的两种锻件基本没有裂纹。理论上,扁锭的宽厚比应在4到7之间。然而,在生产实践中,我们发现小于7越利于调整锻造应力。锻件的厚度和模具本身的厚度也是调整锻造应力的重要参数。此外,箱中冷却水的流动方向值得考虑,以改变锻打配件的散热条件。
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影响淬裂的因素很多,这里仅将生产中常碰到的几种情况作一介绍:
1.原材料已有缺陷而导致的淬裂:
如果原材料表面和内部有裂纹或夹杂物等缺陷,在淬火之前未发现,有可能形成淬火裂纹。
2、夹杂物导致的开裂:
如果零件内部夹杂物---,或本身因夹杂物---已经隐藏有裂纹,淬火时将有可能产生裂纹
3、因原始组织---而导致的淬裂
4、淬火温度不当造成的淬裂
淬火温度不当引起零件淬裂,一般有两种情况:
1仪表指示温度低于炉子的实际温度,使淬火温度偏高,大型轴类锻件费用,造成淬火过热,导致工件发生开裂。凡是过热 淬火开裂的金相组织均存在晶粒粗大和粗大的马氏体。
2钢件实际含碳量高于钢材牌号所规定的含量,若按原牌号的正常淬火工艺淬火时,等于提高了钢的淬火温度,容易造成零件过热和晶粒长大,使淬火时应力加大而引起淬裂。
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对于不同锻件的使用要求,要考虑锻件材料的工艺特性如锻造性能、焊接性能等来确定采用何种毛坯成形方法,选择锻造毛坯成形方法的同时,也要---后续机完善的可完善性,一些结构复杂,很难采用单种成形方法成形的毛坯,大型轴类锻件,既要考虑各种成形方案结合的可能性,也需考虑这些结合是否会影响机械完善的可完善性。
适应性原则:在毛坯成形方案的选择中,还要考虑适应性原则。既根据锻件的结构形状、外形尺寸和工作条件要求,选择适应的毛坯方案。例如,对于阶梯轴类部件,当各台阶直径相差不大时,可用棒料;若相差较大,则宜采用毛坯,锻件的工作条件不同,选择的毛坯类型也不同。
生产条件---原则:毛坯的成形方案要根据现场生产条件选择,现场生产条件主要包括现场毛坯制造的实际工艺水平、设备状况以及外协的可能性和经济性,但同时也要考虑因生产发展而采用简单的毛坯制造方法,为此,毛坯选择时,应分析本企业现有的生产条件,如设备能力和员工技能水平,尽量利用现有生产条件完成毛坯制造任务,若现有生产条件很难实现要求时,则应考虑改变锻件材料和或毛坯成形方法,也可通过外协完善或外购解决。
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