中國一重機械股份公司鑄鍛鋼事業(yè)部水壓機鍛造分廠 (黑龍江 161042) 榮中華
筒類鍛件是壓力容器、裂化反應(yīng)器等產(chǎn)品的重要組成部件。在筒類鍛件中,加工外徑超過4000mm筒類鍛件時,因其所需坯料及鋼錠相對較大,所以鍛造工序與方案也相對固定和單一。加工外徑小于4000mm小筒類鍛件,由于其所需坯料及鋼錠較小,下料方式和鍛造工序也相對復(fù)雜,所以對此類鍛件的鍛造工藝方案選擇也較多。通過舉例,對小直徑筒類鍛件,通過不同工藝方案進行對比分析,得出成本較低、鍛件質(zhì)量較好的工藝方案。
(1)工藝要求 現(xiàn)有某廠訂貨筒類鍛件2件。圖1為加工尺寸,加工重17 560kg。圖2為鍛件尺寸,鍛件重23 380kg。
圖1
(2)可行性鍛造工藝方案提出 方案一:一支鋼錠鍛一件成品,鍛造工序見圖3。方案分析:根據(jù)所需坯料重量應(yīng)選取40t錠型(錠身重31.2t),鋼錠利用率58.5%,共需兩支鋼錠,鋼錠共重80t,出成品火次坯料重26.45t。
圖2
圖3
兩件鍛件成品共需6火次,本方案在生產(chǎn)實際操作過程中需要注意:沖孔時保證沖子與坯料對正,坯料表面無傷,馬杠擴孔時壓下量及旋轉(zhuǎn)角度要均勻,保證鍛件成品質(zhì)量。
方案二:兩件鍛件合鍛,采用一支鋼錠,鍛造工序見圖4。方案分析:根據(jù)所需坯料重量應(yīng)選取83t錠型(錠身重64.83t),鋼錠利用率56.5%,共需鋼錠一支。出成品火次坯料重50.77t。
本方案在生產(chǎn)實際共需4火次,操作過程中需注意:①芯棒拔長火次,拔長過程中應(yīng)注意控制坯料長短面及壁厚均勻等問題,如果芯棒拔長時長短面較大,則需要氣割水口端沖孔毛刺飛邊,在下一火次,預(yù)擴孔后進行平整端面。②在芯棒拔長后,由于其內(nèi)孔直徑較小,坯料較長,馬杠擴孔火次,只能使用較細(xì)馬杠,在本擴孔工序中,馬杠易產(chǎn)生彈性變形,坯料擴孔效率低,無法實現(xiàn)一火次出成品,本火次只能進行預(yù)擴孔,下火次采用較粗馬杠進行擴孔出成品。③馬杠擴孔出成品后,氣割分料時,為保證分料準(zhǔn)確,則需先將坯料發(fā)往冷加工,在立車進行加工氣割引槽寬,并要求在鏜床加工氣割引流孔,然后轉(zhuǎn)至氣割機進行氣割分料。
圖4
方案三:兩件鍛件合鍛,采用一支鋼錠,鍛造工序見圖5。方案分析:根據(jù)所需坯料重量應(yīng)選取83t錠型(錠身重64.83t),鋼錠利用率56.5%,共需鋼錠一支。出成品火次坯料重50.77t。
本方案在生產(chǎn)實際共需4火次,操作過程中需注意:芯棒拔長火次,拔長過程中應(yīng)注意控制坯料的長短面及壁厚均勻等問題。芯棒拔長時要拔出足夠坯料長度,以保證留出氣割割口量,氣割時要劃線保證割端面齊整。在馬杠擴孔火次,因其出成品火次坯料較短,可實現(xiàn)馬杠擴孔一火次出成品。
圖5
(3)鍛造工藝方案對比 通過對上述三種方案對比分析,方案一中所需錠型較后兩種方案節(jié)省3t鋼液,但火次多兩火次,生產(chǎn)實際操作較簡單,易保證鍛件成品質(zhì)量。方案二中鍛件成品需冷加工立車加工氣割引槽后氣割機分料,工序較多,生產(chǎn)難度較大。方案三在操作過程中,芯棒拔長火次后,氣割分料兩塊時,氣割保證端面整齊度難度較大,為保證鍛件成品質(zhì)量,出成品火次需要增加平整端面工序。
通過經(jīng)濟成本分析,方案一較后兩種方案節(jié)約鋼液成本,鍛造成本較后兩種方案高,通過成本綜合分析,方案一成本較后兩種方案低。方案二較方案三增加了加工氣割引槽工序,所以較方案三成本要高。綜上所述,對于類似于所舉例的鍛件產(chǎn)品,較好的鍛造工藝選擇方案依次為方案一、方案三、方案二。
對于鍛件生產(chǎn)工藝方案的選擇,應(yīng)該從多角度分析,要結(jié)合生產(chǎn)成本與生產(chǎn)實際操作,綜合分析選出最佳鍛造工藝。
(20131113)