CN103691857B - 一种各向同性矩形截面轴类锻件的锻造方法 - Google Patents

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一种各向同性矩形截面轴类锻件的锻造方法,先将钢锭镦粗、拔长后制成圆柱状锻坯,然后将制成圆柱状锻坯加热镦粗后冲孔、扩孔形成环形锻件,沿环形锻件的直径方向将其分割成若干块弧形锻件后展平并进行锻后预备热处理,再切割成所需要尺寸的矩形截面轴类锻件即可。本发明是将矩形截面轴类锻件设计为一环形圈锻制,环形圈热割为多段圆弧后,再将圆弧段压平,按照特定的工艺锯切出需要的矩形截面轴类锻件成品。该方法根据锻件各向力学性能要求,合理控制锻造变形过程中金属流线方向,有效降低了矩形截面轴类锻件性能的各向异性,提高了同批次矩形截面轴类锻件各向性能的均匀性,并提高了矩形截面轴类锻件的生产效率。

Description

一种各向同性矩形截面轴类锻件的锻造方法
技术领域
[0001]本发明涉及到金属的锻造加工领域,具体的说是一种各向同性矩形截面轴类锻件的锻造方法。
背景技术
[0002]某航天用30CrMnSiNi2A矩形截面轴类锻件,工况条件复杂,锻件技术条件要求检验低倍、断口、超声波探伤、力学性能等项目,力学性能要求检验锻件横向、纵向和切向三向指标,二向力学性能指标$父尚且基本一致。
[0003] 锻件工艺尺寸为:长度1420mm,宽度720mm,高度435mm;该种矩形截面轴类锻件以往采取传统的以镦粗拔长为主的工艺,往往先将钢锭(坯)镦粗再拔长成形或直接将钢锭(坯)拔长成形。采用传统锻造方法成形后,锻件纤维组织单一,金属流线方向与锻件纵向一致,这样一来,锻件纵向性能远大于横向和切向性能,锻件性能各向异性明显,无法满足锻件各项同性要求,而且随着锻比的增大,锻件纵向、横向和切向的性能差异越大。
[0004]目前大型矩形截面轴类锻件的生产工艺设计,主要关注锻件纵向力学性能要求,而对横向和切向性能考虑不足,而当用户对锻件纵向、横向和切向机械性能要求较高且要求各项同性时,往往因锻件纵向性能符合要求,而横向、切向性能不合格且各项性能差异太大而报废。
发明内容
[0005]为解决现有工艺制备的矩形截面轴类锻件横向和切向力学性能同纵向性能差异大导致锻件不满足要求而报废的问题,本发明提供了一种各向同性矩形截面轴类锻件的锻造方法,采用本发明的方法,可以使锻造的矩形截面轴类锻件纵向、横向和切向三个方向的力学性能基本相同,从而满足特殊需要。
[0006]本发明为解决上述技术问题采用的技术方案为:一种各向同性矩形截面轴类锻件的锻造方法,包括以下步骤:
[0007] I)将钢锭反复镦粗、拔长各2次,使钢锭心部充分锻透,切除钢锭两头余料,制成圆柱状锻坯,备用;
[0008] 其中,镦粗比为2〜2.5,拔长比为3〜10,圆柱状锻坯的高径比为1.8〜2.1;
[0009] 2)取步骤I)的圆柱状锻坯加热到1150_1250°C高温后,进行镦粗、冲孔工序,形成环形圈;
[0010]其中,圆柱状锻坯镦粗后的高度尺寸为所要锻造的各向同性矩形截面轴类锻件的横向长度尺寸,冲孔直径为镦粗后直径的三分之一;
[0011] 3)采用芯棒马架将冲孔后的环形圈分次扩孔、修整,直至满足要求尺寸;
[0012] 4)将扩孔后的环形圈沿其直径方向切割成若干段弧形锻件,然后将每块弧形锻件压平并进行锻后预备热处理,预备热处理完成后按照所需要的尺寸切割成矩形截面轴类锻件,且每块矩形截面轴类锻件的纵向、横向和切向同环形圈的周向、轴向和径向一一对应。
[0013] 所述步骤4)中预备热处理为依次进行正火和高温回火处理。
[0014]本发明所述的各向同性是指锻造好的矩形截面轴类锻件的纵向、横向和切向的力学性能基本一致。
[0015]本发明中,所述冲孔工序可去除锻件心部质量较差的部分,以减少锻件内部缺陷;所述钢锭反复镦拔操作可提高环圈轴向性能,即提高矩形截面轴类锻件横向性能,所述扩孔操作相当于沿环形圈周向拔长,提高环形圈周向性能,也即提高矩形截面轴类锻件纵向性能。
[0016]本发明采用将钢锭锻造为一个环形圈后切割分段、展平的方法,主要有以下三个方面的作用:第一、利用冲孔工序,有效去除了钢锭质量较差的心部,有利于更好地满足锻件内部质量要求;第二、由于钢锭偏析原因,同批次锻件因处于钢锭不同位置,易造成低倍和力学性能指标的差异,采用环形锻造方案,能够有效提高同批次锻件力学性能的稳定性和均匀性;第三、将矩形截面轴类锻件纵向、横向和切向同环圈周向、轴向和径向一一对应,并在锻造成形时采用反复镦拔的锻造工艺方案,锻件三个方向的力学性能指标趋于一致,有效降低各向异性。
[0017]有益效果:本发明是将矩形截面轴类锻件设计为一环形圈锻制,环形圈热割为多段圆弧后,再将圆弧段压平,按照特定的工艺锯切出需要的矩形截面轴类锻件成品。该方法根据锻件各向力学性能要求,合理控制锻造变形过程中金属流线方向,有效降低了矩形截面轴类锻件性能的各向异性,提高了同批次矩形截面轴类锻件各向性能的均匀性,并提高了矩形截面轴类锻件的生产效率。
具体实施方式
[0018] —种各向同性矩形截面轴类锻件的锻造方法,包括以下步骤:
[0019] I)将钢锭反复镦粗、拔长各2次,使钢锭心部充分锻透,切除钢锭两头余料,制成圆柱状锻坯,备用;
[0020] 其中,镦粗比为2〜2.5,拔长比为3〜10,圆柱状锻坯的高径比为1.8〜2.1;
[0021] 2)取步骤I)的圆柱状锻坯加热到1150_1250°C高温后,进行镦粗、冲孔工序,形成环形圈;
[0022]其中,圆柱状锻坯镦粗后的高度尺寸为所要锻造的各向同性矩形截面轴类锻件的横向长度尺寸,冲孔直径为镦粗后直径的三分之一;
[0023] 3)采用芯棒马架将冲孔后的环形圈分次扩孔、修整,直至满足要求尺寸;
[0024] 4)将扩孔后的环形圈沿其直径方向切割成若干段弧形锻件,然后将每块弧形锻件压平并进行锻后预备热处理,预备热处理完成后按照所需要的尺寸切割成矩形截面轴类锻件,且每块矩形截面轴类锻件的纵向、横向和切向同环形圈的周向、轴向和径向一一对应。
[0025]所述步骤3)中的分次扩孔、修正是指通过多次的扩孔、修正操作使环形圈达到预先计算好的尺寸。
[0026] 所述步骤4)中预备热处理为依次进行正火和高温回火处理;
[0027]所述步骤4)中切割采用热割(通常为气割)。
[0028]利用水(油)压机将热割后的环形圈分段圆弧锻件压平,预备热处理完成,展平的圆弧锻件各部出炉后,根据所要求的矩形截面轴类锻件产品工艺尺寸锯切出成品。
[0029]在实际操作中,可以根据同一批次矩形截面轴类锻件产品的重量及规格下料,并锻造出环形圈,然后再按照预先的设计对环形圈切割;其中切割后每个矩形截面轴类锻件横向对应环形圈的高度方向,矩形截面轴类锻件的纵向对应环形圈的圆周方向,矩形截面轴类锻件切向对应环形圈径向,考虑到后续气割、锯切和压平的牵引量,应在环形圈圆周方向适当预留余量。

Claims (2)

1.一种各向同性矩形截面轴类锻件的锻造方法,其特征在于,包括以下步骤: 1)将钢锭反复镦粗、拔长各2次,使钢锭心部充分锻透,切除钢锭两头余料,制成圆柱状锻坯,备用; 其中,镦粗比为2〜2.5,拔长比为3〜10,圆柱状锻坯的高径比为1.8〜2.1; 2)取步骤I)的圆柱状锻坯加热到1150-1250°C高温后,进行镦粗、冲孔工序,形成环形圈; 其中,圆柱状锻坯镦粗后的高度尺寸为所要锻造的各向同性矩形截面轴类锻件的横向长度尺寸,冲孔直径为镦粗后直径的三分之一; 3)采用芯棒马架将冲孔后的环形圈分次扩孔、修整,调整环形圈的金属流线直至满足尺寸要求; 4)将扩孔后的环形圈沿其直径方向切割成若干段弧形锻件,然后将每块弧形锻件压平并进行锻后预备热处理,预备热处理完成后按照所需要的尺寸切割成矩形截面轴类锻件,且每块矩形截面轴类锻件的纵向、横向和切向同环形圈的周向、轴向和径向一一对应。
2.根据权利要求1所述的一种各向同性矩形截面轴类锻件的锻造方法,其特征在于:所述步骤4)中预备热处理为依次进行正火和高温回火处理。
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CN106552892B (zh) * 2016-07-21 2018-09-07 周朝辉 一种去除金属坯料芯部缺陷的制造方法及设备
CN107570655A (zh) * 2017-08-21 2018-01-12 柳州科尔特锻造机械有限公司 圆筒件的锻造方法
CN111822634A (zh) * 2020-05-26 2020-10-27 洛阳中重铸锻有限责任公司 一种提高模具钢均质性的控形方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2000140980A (ja) * 1998-11-04 2000-05-23 Daido Steel Co Ltd 貫通孔付金属部材の製造方法及び貫通孔付金属部材
CN101823112A (zh) * 2010-05-20 2010-09-08 二重集团(德阳)重型装备股份有限公司 板件的锻造工艺
CN102172751B (zh) * 2010-12-30 2013-12-11 二重集团(德阳)重型装备股份有限公司 用于锻造边长≥4000mm异形板件的方法
CN102527897B (zh) * 2011-12-30 2015-06-10 中信重工机械股份有限公司 一种水轮机薄壁台阶短套类主轴法兰的锻造方法
CN102527895B (zh) * 2012-02-27 2015-03-04 广西大学 矩形截面大圆环的锻造工艺及模具

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