冉熊波

（貴州航天新力鑄鍛有限責(zé)任公司,貴州 遵義 563000）

大型鍛件是我國(guó)重型工業(yè)發(fā)展過(guò)程中必不可少的，在我國(guó)工業(yè)的發(fā)展過(guò)程中發(fā)揮著不可替代的作用。我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展與科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，要求大型鍛件的質(zhì)量要跟上時(shí)代發(fā)展的要求。大型鍛件中存在的鍛造裂紋問(wèn)題是制約我國(guó)重型工業(yè)發(fā)展的主要因素，大型鍛件的特性與小型鍛件相比較而言，在鍛造過(guò)程中存在著一定的難題。只有對(duì)鍛造裂紋產(chǎn)生的原因進(jìn)行探究，才能得到具體的分析，進(jìn)而找到解決的方法，控制鍛造裂紋的出現(xiàn)，提高大型鍛件的質(zhì)量和成品率，滿(mǎn)足我國(guó)工業(yè)發(fā)展對(duì)大型鍛件的質(zhì)量要求，從而促進(jìn)我國(guó)工業(yè)的良性、高效運(yùn)轉(zhuǎn)，進(jìn)而使我國(guó)的經(jīng)濟(jì)又好又快的發(fā)展。

1 我國(guó)大型鍛件生產(chǎn)的特點(diǎn)

生產(chǎn)大型鍛件，需要擁有萬(wàn)噸級(jí)的大型鍛壓機(jī)。大型鍛件的在工作的過(guò)程中對(duì)于受力的要求以及對(duì)工作條件的需求都是極為復(fù)雜的。這就使得大型鍛件本身的綜合力學(xué)性能要高，才能在重大技術(shù)裝備中發(fā)揮應(yīng)有的作用。核電以及航空領(lǐng)域?qū)Υ笮湾懠囊笞罡?，是不允許有氣泡、白點(diǎn)、裂紋和大塊的雜物存在的，這些雜物的存在會(huì)造成一些安全事故的產(chǎn)生，不僅威脅到財(cái)產(chǎn)損失，更重要的是人員的傷亡。因此，我們可以明確，對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的問(wèn)題要求是鍛造工藝過(guò)程中的首要問(wèn)題。在大型鍛件的生產(chǎn)過(guò)程中，通常都是采用對(duì)大型鑄錠進(jìn)行鍛造，但是由澆注成型的鑄錠，其內(nèi)部會(huì)存在一些鑄造缺陷，通常是會(huì)出現(xiàn)疏松和金屬夾雜的現(xiàn)象。并且，鋼錠本身所存在的缺陷也會(huì)隨著鋼錠重量的變化而變化，很難形成高質(zhì)量的鍛件。鋼錠在加熱的過(guò)程中會(huì)存在一定的組織和溫度應(yīng)力，再加上其本身也有一定的殘余應(yīng)力，因此，在加熱時(shí)，要嚴(yán)格控制好加熱的速率，避免出現(xiàn)由于加熱速度過(guò)快而出現(xiàn)內(nèi)外應(yīng)力不同所導(dǎo)致的鋼錠內(nèi)咧的情況。并且，加熱速度的快慢也與生產(chǎn)效率有關(guān)，實(shí)驗(yàn)證明，加熱速度過(guò)慢會(huì)使生產(chǎn)效率降低。由此可以看出，與中小型鍛件相比，大型鍛件在熱處理方面的難度要大很多。并且，在生產(chǎn)大型鍛件過(guò)程中產(chǎn)生的鍛造裂紋不僅對(duì)人身安全造成危害，而且也嚴(yán)重的阻礙了鍛造工業(yè)的發(fā)展以及鍛造產(chǎn)品的質(zhì)量和成品率。

2 有效控制大型鍛件鍛造裂紋的方法

有效的控制鍛造裂紋的大型鍛件的鍛造方法主要有：對(duì)鋼錠本身的預(yù)鐓粗變形量進(jìn)行控制，使所產(chǎn)生的夾雜物的形狀得到控制，使裂紋產(chǎn)生的可能性降低；采取寬砧走扁的方法進(jìn)行壓實(shí)；在大型鍛件形成的過(guò)程中進(jìn)行壓實(shí)，來(lái)提高大型鍛件內(nèi)部的質(zhì)量；同時(shí)還要控制好終鍛的火次，減小裂紋產(chǎn)生的可能性。

2.1 對(duì)預(yù)鐓粗變形量的控制

鋼鐵的凝固特性及其冶金的質(zhì)量都會(huì)在一定程度上給鋼錠帶來(lái)疏松、夾雜以及裂紋等原始的缺陷。雖然澆注技術(shù)在不斷的進(jìn)步，也會(huì)使這些原始缺陷得到一定的改善，但是卻不能消除裂紋等缺陷的存在。是在所難免的。在大型鍛件的生產(chǎn)過(guò)程中，如果鐓粗比例不夠大的話，有時(shí)會(huì)使鋼錠的內(nèi)部的缺陷擴(kuò)大，原來(lái)的鐓粗理論就存在著某種程度上的不完善性以及認(rèn)識(shí)上的誤區(qū)。研究發(fā)現(xiàn)，高徑之間的比例在零點(diǎn)六到二點(diǎn)零之間的鋼錠，出現(xiàn)裂紋聚合情況時(shí)的敦促變形量為50%。同時(shí)，也要考慮后續(xù)的變形對(duì)大型鍛件內(nèi)部的延展性的影響，預(yù)鐓粗變形量大約要控制在40%。如需再次降低鍛件的高度，還可以通過(guò)旋轉(zhuǎn)進(jìn)砧壓下的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)，進(jìn)而控制夾雜物的形狀并且減少裂紋的產(chǎn)生。因此，在大型鍛件的鍛造過(guò)程中，我們要控制好預(yù)鐓粗變形量，減小夾雜性的裂紋的產(chǎn)生，提高大型鍛件的質(zhì)量，滿(mǎn)足我國(guó)工業(yè)的發(fā)展需求。

2.2 采取寬砧走扁的方法進(jìn)行壓實(shí)

塑性變形時(shí)，缺陷焊合所需要的一個(gè)必要的條件就是溫度，加熱溫度的提高，有利于金屬元素出現(xiàn)擴(kuò)散，可以消除偏析。高溫以及良好的加熱為寬砧走扁拔長(zhǎng)以及鐓粗提供了比較好的條件。寬砧走扁的方法進(jìn)行壓實(shí)的工藝，是采用上下寬平砧，并按照WHF法進(jìn)行壓下程序，同時(shí)依據(jù)具體變形數(shù)據(jù)，在高溫的條件下對(duì)坯料實(shí)現(xiàn)拔長(zhǎng)鍛造，進(jìn)而來(lái)提高大型鍛件內(nèi)部的質(zhì)量。因此，在大型鍛件的鍛造過(guò)程中一定要保證好壓實(shí)所需要的變形工藝參數(shù)，減少裂紋的產(chǎn)生，確保大型鍛件的質(zhì)量，使我國(guó)工業(yè)的發(fā)展要求得到更好地滿(mǎn)足，從而促進(jìn)我國(guó)工業(yè)的又好又快發(fā)展。

2.3 控制好終鍛火次和變形量

為了使產(chǎn)生的裂紋得到一定的修復(fù)，在鍛造的過(guò)程中，要控制好終鍛火次以及變形量。把鍛件的半成品返爐，確保在變形過(guò)程中內(nèi)部的缺陷可以焊合的溫度，并在高溫條件下進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的保溫，使其把內(nèi)部出現(xiàn)裂紋處的孔洞充分填滿(mǎn)，再按照壓實(shí)所需要的變形量實(shí)現(xiàn)終鍛變形。鍛件在高溫條件下會(huì)出現(xiàn)停鍛反應(yīng)，因此要控制好終鍛的火次，使鍛件內(nèi)部的晶粒尺寸實(shí)現(xiàn)均勻，避免出現(xiàn)混晶現(xiàn)象，從而造成難于改變的后果，進(jìn)而減小裂紋產(chǎn)生的可能性，大大的提高大型鍛件的質(zhì)量和成品率，從而更好地實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

3 結(jié)束語(yǔ)

大型鍛件在我國(guó)工業(yè)的發(fā)展過(guò)程中具有重要地位，對(duì)我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有十分重要的意義。在大型鍛件的鍛造與發(fā)展過(guò)程中的阻礙因素就是出現(xiàn)鍛造裂紋的問(wèn)題，因此，從根本上解決裂紋問(wèn)題，提出可行、有效的控制鍛造裂紋產(chǎn)生的措施，才能提高大型鍛件的質(zhì)量和成品率，滿(mǎn)足我國(guó)工業(yè)的發(fā)展需求，確保能夠促進(jìn)我國(guó)工業(yè)的良性、健康發(fā)展，進(jìn)而取得更為顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

[1]孫海燕.大型鍛件內(nèi)部缺陷的修復(fù)研究[J].大型鑄鍛件,2010(03):6-7.

[2]鄭愛(ài)聰,許常青.預(yù)防大型鍛件缺陷的方法與對(duì)策[J].機(jī)械工程自動(dòng)化,2010(01):80-81.

[3]任運(yùn)來(lái),聶紹珉,牛龍江,朱磊.大型鍛件內(nèi)部空洞缺陷修復(fù)條件[J].機(jī)械工程學(xué)報(bào),2011,44(02):248-249.

[4]張義帥.不銹鋼鍛造裂紋分析及工藝控制[D].太原:太原科技大學(xué),2011.