十字軸鍛件的自由鍛造技術(shù)

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1、No. 2 March 2009 HEAVY CM嘰NC 十字軸鍛件的自由鍛造技術(shù) 于飛龍趙忠誠 （中國第一重型機械集團公司水壓機鍛造分廠,黑龍江161042） 摘要:詳細介紹了全纖維鍛造法鍛造十字軸鍛件的工藝，該工藝町提爲(wèi)產(chǎn)品的質(zhì)嚴(yán)和生產(chǎn)效率。 關(guān)鍍詞:十字軸;鍛造;纖維性 中圖分類號:TG316.2 文獻標(biāo)識碼:B Open Forging Technique of Centerpiece Yu Feilong, Zhao Zhongcheng Abstract ： The full fibre forging method for producing center

2、piece has been described in details? This kind of technique can improve the quality and production efficiency of products? Key words:centerpiece: forging； fibreing 41 No. 2 March 2009 十字軸是十字軸式萬向接軸上的重要零件, 材質(zhì)為18Cr2Ni4W,形狀見圖1。設(shè)計要求采用 自由鍛造成形?化學(xué)成分要求見表1,表面要求熱 處理硬度達330 -400 HBS,內(nèi)部按JB/T5000. 15 標(biāo)準(zhǔn)進行

3、超聲波探傷檢驗,外表血進行著色探傷 檢驗,要求無裂紋。由于采用全纖維的鍛造技術(shù), 用戶沒有提出特別的性能要求。以往一些廠家在 鍛造生產(chǎn)時采用鍛成圓餅類或方塊類坯料，然后 用機床加工成零件形狀。這樣既浪費了大量原材 料，又增加了機械加工工時,最重要的是沒有保證 設(shè)計提出的鍛件應(yīng)盡可能保證十字軸軸向纖維性 的技術(shù)要求，切斷了鍛件的組織纖維，使產(chǎn)品的力 學(xué)性能大大降低，影響使用壽命。為降低制造成 本,提高產(chǎn)品質(zhì)量，應(yīng)在工藝技術(shù)上求改進，要效 益。經(jīng)過分析研究和試驗，我們優(yōu)化了十字軸鍛 件自由鍛造工藝方案,經(jīng)生產(chǎn)實踐檢驗，產(chǎn)品質(zhì)量 穩(wěn)定可靠，效果良好。 收稿日期:2008-11-05 表1化學(xué)

4、成分（質(zhì)■分?jǐn)?shù)，％） Table 1 Chemical compositkm （ mass fraction. %） C Si Mn Mo Cr Ni S P 0.13 - 0.17 ~ 0.30- 0.80- 1.35 - 4.0- W w 0. 19 0.37 0.60 1.20 1.65 4.5 0.035 0.035 1工藝參數(shù)和方案的制定 1.1工藝參數(shù) 針對圖1所示產(chǎn)品，制定圖2所示鍛件毛坯 圖,確定各項參數(shù)如下： (1) 鍛件毛重2 320 kg。 (2) 為保汪鍛件內(nèi)部質(zhì)量，鍛造比應(yīng)m3。 (3) 為盡量提高鋼錠

5、利用率,必須采用一錠 出兩件或出多件。如選用一錠出兩件，經(jīng)過計算, 應(yīng)選用10 1鋼錠。 1.2具體工藝方案 (1) 第I火 壓鉗口，倒棱，去錠底。 始鍛溫度1 200弋，終鍛溫度850^ 0 使用工附具:上平下V砧,剁刀。 (2) 第U火 傲粗至高770 mm,直徑1 300 nun,拔扁方 1 260 mm x410 mm x 1 980 mmo 始鍛溫度1 200弋，終鍛溫度850Y。 使用工附具:球面徹粗板，傲粗漏盤,上下平 砧。 (3) 第 Ifl.IV 火 雙面上三角下料(見圖3),將兩軸端拔長至 □410 mmx410 mm,精整中間方至工藝尺寸，將 □4

6、10 mm x410 mm拔圓出成品(見圖4)。 始鍛溫度1 200匯，終鍛精鍛溫度750%。 # No. 2 March 2009 # No. 2 March 2009 No. 2 March 2009 《大型鑄鍛件》 HEAVY CASTING AND FORGING 43 No. 2 March 2009 # No. 2 March 2009 900-920 650? 時間/h 圖5鍛后熱處理工藝 Figure 5 Heal treatment process after foiling

7、 7 \ 乙 II UP I n IUg J ^200, L 630 . >50 680 . 1980 圖3下料示意圖 Figure 3 Ikying off sketch 卜料68QX410X29p . $料680 X 410X290 圖4拔圓岀成品 Figure 4 Forging sketch of drawing out process 使用工附具：三角，上平下V砧，專用窄砧, 剁刀。 2鍛造操作實施 十字軸看起來簡單,中間是一個方，四面各是 一個圓?但通過自由鍛造鍛出全纖維鍛件毛

8、坯難 度較大，屬形狀復(fù)雜的鍛件產(chǎn)品。在設(shè)備選用上， 前兩火次需在較大壓力的水壓機上進行，以便使 坯料達到工藝要求的徴粗髙度及直徑，保證拔方 時坯料截面滿足工藝要求。從第m火次開始應(yīng)采 用小噸位壓力機進行鍛造，因為小壓力機平砧寬 度小，能夠?qū)崿F(xiàn)150 mm寬的凹檔進行下料，同時 在鍛造4個0335 mm圓柱時易于操作，達到節(jié)省 坯料的目的。 由于十字軸四個圓柱端面易產(chǎn)生偏心、凹陷 及長度不足等質(zhì)&問題，所以住拔扁方時應(yīng)保證 1 260 mm這一寬度尺寸，此尺寸應(yīng)大于或等于鍛 件總氏。要保證I部、DI部的下料尺寸，以避免鍛 件端頭出現(xiàn)凹陷現(xiàn)象"三角壓痕時，壓痕深度為 坯料高的1/4,然后下料拔出

9、剩下兩端軸頭，采用 拔方或六角的方法，也是為了避免端面產(chǎn)生凹心 現(xiàn)象及不同心問題。最后要平整中間大方到工藝 所要求的尺寸，并使其在一個平面內(nèi)且保證各部 夠加工。 在生產(chǎn)過程中，為了保持連續(xù)的金屬纖維組 織,關(guān)鍵的工序是壓肩。鍛造要點是每壓一錘不 能用太大的壓下量，太大的壓下屆會嚴(yán)車破壞金 屬纖維組織。應(yīng)采取小壓下量、快速翻動的方法, 即在鍛造時采用壓一錘后翻轉(zhuǎn)180。壓對面的坯 料，每兩錘之間都翻轉(zhuǎn)180。，這樣鍛件中心線才 不會發(fā)生偏移現(xiàn)象。 3鍛后熱處理 為了保證產(chǎn)品質(zhì)量，鍛后熱處理是非常重要 的。熱處理的目的在于消除鍛造應(yīng)力，細化組織, 使組織均化，降低硬度，有利于切削加工,為進一

10、 步熱處理作組織上的準(zhǔn)備。鍛后熱處理工藝如圖 5所示。 Table 2 Actual chemical composition (mass fraction,%) 元素 (: Si Mn P S Cr Mo Ni Cu W 含* 0. 15 0.23 0.46 0.013 0.003 1.44 0. 1 4.25 0.07 0.95  《大型鑄鍛件》 HEAVY CASTING AND FORGING 表2實際化學(xué)成分（質(zhì)■分?jǐn)?shù)，％） 圖6十字軸鍛件毛坯實際尺寸 Figure 6 Actual dimension of center

11、piece foiling blank 4結(jié)語 此鍛件實際化學(xué)成分見表2,滿足廠家要求。 由于采用全纖維鍛造法，各項性能均比以前有較 大程度提高。采用此工藝方案生產(chǎn)的十字軸鍛件 毛坯,其成品外觀尺寸見圖6,表面硬度為350 HBS,完全達到工藝要求，產(chǎn)品在裝機使用后用戶 反映良好。 責(zé)任編輯龍禮建 # No. 2 March 2009 # No. 2 March 2009 （上接第40頁） （成品檢驗氫含量均小于1.3x10"）。實踐表 明，鍛后退火效果顯著，組織均勻致密。鑄軋輻套 鍛件經(jīng)粗加工后進行超聲波探傷檢驗,全部合格O 3.6調(diào)質(zhì)處

12、理 為了減小調(diào)質(zhì)過程中的變形，鑄軋輻套鍛件 的調(diào)質(zhì)處理是在井式熱處理爐中完成的。淬火加 熱溫度為880X，鍛件經(jīng)保溫后采取水淬油冷，有 效地避免了淬火開裂。隨后在6oor進行回火, 以達到穩(wěn)定性能、消除應(yīng)力的目的。 3.7產(chǎn)品的質(zhì)量 32Cr3Mol V鋼鑄軋棍套鍛件經(jīng)鍛造、鍛后熱 處理、粗加工后進行超聲波探傷，檢驗合格，滿足 表5 32Cr3Mol V鋼力學(xué)檢螫結(jié)果 Table 5 Tested results of mechanical property ffmr 3203Mol V steel 心/MPa gj/MPa 心％） Z(%) 片k"J ? cm" 1 32

13、0 1 410 1 110-1 250 14-16 54-68 89-114  了用戶的超聲波表面探傷要求。隨后進行取片檢 驗,具體的檢驗結(jié)果見表5。 4結(jié)論 32Cr3MolV鋼鑄軋轆套鍛件經(jīng)電爐冶煉、 LFV、電極坯料退火、電渣重熔、加熱、鍛造、鍛后 正火、退火、粗加工后進行超聲波探傷，檢驗合格, 滿足了用戶的超聲波表面探傷要求。隨后進行力 學(xué)性能檢驗,檢驗一次合格，成品上交。所有檢驗 結(jié)果都表明，試制方案是正確的，產(chǎn)品的試制是成 功的。同時也表明，我公司已經(jīng)具備了生產(chǎn) 32Cr3MolV鑄軋棍套鍛件用鋼的能力。 參考文獻 [1] 邱紹岐等?〈電爐煉鋼原理及工藝》?北

14、京：冶金工業(yè)出版 社,1996. [2] 康大韜等?《大型緞件材料及熱處理》?龍門書局,1998. 責(zé)任編輯鄧玉 # No. 2 March 2009 # No. 2 March 2009 央企2008年實現(xiàn)利潤6 652.9億元 # No. 2 March 2009 2008年盡管受國際金融危機沖擊，中央企業(yè)仍然實 現(xiàn)利潤6 652.9億元,如果剔除電力、石油.石化政策性虧 損2 660多億元，和2007年基本持平。 國務(wù)院國資委主任李榮融在中央企業(yè)開展深入學(xué)習(xí) 實踐科學(xué)發(fā)展觀活動動員大會上講話時表示?中央企業(yè)的 重組調(diào)

15、整取得明顯進展,綜合實力大福度提升，形成了一 批有國際競爭力的大公司大企業(yè)集團。從2002年到2008 年，中央企業(yè)由196家調(diào)整到141家?資產(chǎn)總額從7. 13萬億元增長到17?？萬億元，年均增長L76萬億元;銷售收 入從3.36萬億元增長到11?9萬億元，年均增長1.42萬 億元;上繳稅金從2 914.8億元增長到9 914億元,年均增 長1 166.5億元。從2002年到2007年實現(xiàn)利潤從2 405 億元增長到9 96.5億元?年均增長1 500億兀。另外, 2008年有19家中央企業(yè)進入世界500強，比2003年增加 13家。 （摘自中國二童紀(jì)檢監(jiān)察網(wǎng)2009?03 -02） 45