大型锻件
大锻件第7部分大型锻件的特殊锻造方法
大锻件第7部分大型锻件的特殊锻造方法大型锻件是指尺寸大、重量重、形状复杂的锻件。
由于大型锻件具有体积大、重量重、形状复杂等特点，对于传统的锻造工艺来说存在着很大的挑战。
为了解决这些问题，人们不断探索和发展出一系列特殊的锻造方法，以满足大型锻件的生产需求。
一、自由锻造自由锻造是大型锻件常用的一种特殊锻造方法。
它适合于大型锻件，尤其是体积大、重量重、形状复杂的锻件的生产。
自由锻造的基本原理是根据锻件的形状要求，将锻坯放在锻模上，通过锻造机械的压力和动力，使锻坯按照模具的形状进行变形。
自由锻造可以通过调整锻造工艺参数实现锻件的多次锻造，从而获得更为复杂的形状。
二、环形锻造环形锻造是一种通过多次锻造来改变锻件截面形状的方法。
它适用于大型环形锻件的生产，如大型轴类、轮缘等。
环形锻造的基本原理是将锻件放在由专用模具构成的环形锻造机上，通过连续的多次锻造和轧制，使锻件的截面形状逐渐变化，最终获得所需的形状。
环形锻造可以使大型锻件的断面更加均匀一致，减少缺陷和残余应力，提高锻件的力学性能。
三、多次锻造多次锻造是大型锻件常用的一种特殊锻造方法。
它适用于大型锻件的制造，特别是形状复杂、要求苛刻的锻件。
多次锻造的基本原理是通过多道锻造工序进行，每道工序都进行一次锻造和调整，最终获得所需的锻件形状和尺寸。
多次锻造可以使大型锻件的组织更加均匀细密，减少缺陷和残余应力，提高锻件的强度和耐磨性。
四、挤压锻造挤压锻造是一种通过挤压和锻造的双重作用来改变锻件形状的方法。
它适用于大型锻件的生产，特别是管状、圆柱形、圆锥形等形状的锻件。
挤压锻造的基本原理是通过将锻坯放在模具中，在其中一点上施加挤压力，使锻坯变形并修正形状。
挤压锻造可以提高大型锻件的密实度和结构均匀性，改善锻件的力学性能和表面质量。
五、热锻与冷锻结合热锻和冷锻是大型锻件常用的两种锻造方法。
热锻适用于大型锻件的制造，特别是对于高温锻造生产来说。
冷锻适用于大型锻件的制造，特别是对于低温条件下的锻造生产来说。
生产大型锻件的方法
生产大型锻件的方法锻造是一种广泛应用于工业制造中的金属成形工艺，用于制造各种类型的零件和构件，包括大型锻件。
大型锻件的生产满足了许多行业的需求，如航空航天、船舶、汽车、石油化工等。
在生产大型锻件时，需要考虑到以下几个方面：材料选择、预热、锻造工艺、冷却处理、机械加工、热处理等。
1.材料选择：在选择用于生产大型锻件的材料时，需要考虑到工件的使用条件、性能要求、负荷、温度等因素。
常用的材料包括碳钢、合金钢、不锈钢、铝合金等。
材料的选择应考虑到机械性能、耐腐蚀性、耐磨性、热稳定性等因素。
2.预热：预热是锻造过程中的一个重要环节，它有助于降低材料的冷脆性、提高材料的塑性、改善金属的微观结构。
预热的温度和时间应根据材料的种类和规格加以确定。
3.锻造工艺：锻造工艺包括模具设计、锻造温度、锻造压力、锻造速度等。
模具的设计可以根据工件的形状和尺寸要求进行选择和设计。
在锻造过程中，需要控制好锻造温度，温度过高会导致材料的熔化和流动不均匀，影响质量；温度过低则会降低材料的变形能力。
锻造压力和速度的选择应根据工件的材料、尺寸和形状等因素进行确定。
4.冷却处理：大型锻件在锻造过程中会受到高温冲击和变形，需要进行冷却处理以恢复材料的力学性能和尺寸稳定性。
冷却处理可以通过水淬、空冷、热处理等方法来完成，具体方法的选择应根据工件的材料和要求进行。
5.机械加工：大型锻件在锻造完成后，通常需要进行一些机械加工，以满足工件的精度和表面质量要求。
机械加工包括车削、铣削、钻削、镗削等操作，可以通过机器设备来完成。
6.热处理：热处理是大型锻件生产的一种重要工艺，通过控制和改变材料的热处理工艺参数，可以改变材料的组织结构和性能。
常用的热处理方法包括退火、淬火、回火、正火等。
热处理的选择应根据工件的材料和性能要求进行。
总结起来，生产大型锻件的方法包括材料选择、预热、锻造工艺、冷却处理、机械加工和热处理等环节。
通过合理的工艺设计和控制，可以确保大型锻件的质量和性能，满足各行业对于大型锻件的需求。
大型锻件中常见的缺陷与对策大全
大型锻件中常见的缺陷与对策大全摘要：I.引言- 大型锻件的应用背景- 锻造过程中常见缺陷概述II.大型锻件中的常见缺陷- 锻造裂纹- 夹杂物- 疏松- 偏析- 折叠III.大型锻件缺陷的对策- 针对锻造裂纹的对策- 针对夹杂物的对策- 针对疏松的对策- 针对偏析的对策- 针对折叠的对策IV.结论- 总结大型锻件中常见缺陷及对策- 强调质量控制的重要性正文：I.引言大型锻件广泛应用于航空、航天、能源等各个领域，其质量直接影响着设备的运行安全和可靠性。
在锻造过程中，由于各种原因，锻件中常会出现一些缺陷，如锻造裂纹、夹杂物、疏松、偏析和折叠等。
针对这些缺陷，本文将对大型锻件中的常见缺陷及对策进行探讨。
II.大型锻件中的常见缺陷1.锻造裂纹锻造裂纹是锻件中最常见的缺陷之一，主要由于锻造过程中金属的塑性变形不均匀，内部应力过大而产生。
裂纹可能出现在锻件的表面或内部，对锻件的使用性能产生严重影响。
2.夹杂物夹杂物是指在锻造过程中，金属中混入的氧化物、硅酸盐等非金属杂质。
夹杂物会影响锻件的力学性能和耐腐蚀性能，甚至导致锻件在使用过程中断裂。
3.疏松疏松是指锻件中出现的孔洞或疏松区域，通常由于金属在锻造过程中未完全充填模腔而产生。
疏松会降低锻件的强度和韧性，严重影响锻件的使用性能。
4.偏析偏析是指金属中某些元素或化合物在锻件中分布不均匀的现象。
偏析会导致锻件的性能不均匀，可能出现局部脆弱、疲劳裂纹等问题。
5.折叠折叠是指锻件在锻造过程中产生的折叠状缺陷，通常由于金属在流动过程中受阻或变形不充分而产生。
折叠会降低锻件的强度和韧性，影响锻件的使用性能。
III.大型锻件缺陷的对策1.针对锻造裂纹的对策- 优化锻造工艺，降低金属的内部应力- 严格控制锻造温度，避免过热或过冷- 合理设计模具，确保金属塑性变形均匀2.针对夹杂物的对策- 提高金属原料的质量，减少夹杂物的含量- 采用净化熔炼技术，降低金属中的杂质含量- 合理选择锻造工艺，避免金属氧化和硅酸盐形成3.针对疏松的对策- 提高锻造速度和变形程度，使金属充分充填模腔- 优化模具设计，确保金属流动畅通- 严格控制锻造过程中的润滑剂和冷却剂使用4.针对偏析的对策- 优化金属成分，控制元素含量和分布- 采用均匀化热处理工艺，改善金属的分布状态- 严格控制锻造过程中的温度梯度和冷却速度5.针对折叠的对策- 优化锻造工艺，确保金属流动顺畅- 合理设计模具，避免金属受阻和变形不充分- 严格控制锻造过程中的力度和速度IV.结论大型锻件中的常见缺陷及对策是锻造过程中需要关注的重要问题。
大锻件 第4部分 锻造用钢锭及铸锭技术
第四部分锻造用钢锭及铸锭技术一、 大型钢锭的组织结构及类型1．大型钢锭的组织结构z 激冷层：锭身表面的细小等轴晶区。
厚度仅6~8mm ；因过冷度较大，凝固速 度快，无偏析；有夹渣、气孔等缺陷。
z 柱状晶区：位于激冷层内侧；由径向呈细长的柱状晶粒组成；由于树枝状 晶沿温度梯度最大的方向生长，该方向恰为径向，因此形成了柱状晶区；其凝固速度较快，偏析较轻，夹杂物较少；厚度约50~120mm 。
z 分枝树枝晶区：从柱状晶区向内生长；主轴方向偏离柱状晶，倾斜，并出现 二次以上分枝；温差较小，固液两相区大，合金元素及杂质浓度较大。
z A 偏析区：枝状晶间存在残液，比锭内未凝固的钢液密度小，向上流动，形成A 偏析；在偏析区合金元素和杂质富集，存在较多的硫化物，易产生偏析裂纹。
z 等轴晶区：位于中心部位；温差很小，同时结晶，成等轴晶区。
钢液粘稠， 固相彼此搭桥，残液下流形成V 偏析，疏松增多。
z 沉积锥区：位于等轴晶区的底端；由顶面下落的结晶雨、熔断的枝状晶形成的自由晶组成，显示负偏析；等轴的自由晶上附着大量夹杂物，其组织疏松，且夹杂浓度很大；应切除。
z 冒口区：最后凝固的顶部；因钢液的选择性结晶，使后凝固的部分含有大量的低熔点物质，最后富集于上部中心区，其磷、硫类夹杂物多；若冒口保温不良，顶部先凝固，因无法补缩形成缩孔；质量最差，应予切除。
2． 大型钢锭的类型z 普通钢锭高径比：=+dD H 2 1.8~2.5；通常，10吨以下的钢锭：2.1~2.3，10吨以上的钢锭：1.5~2；锥度：=%100-D Hd 3~4% ； 横断面为8棱角形。
大钢锭为16，24，32棱角。
z 短粗型钢锭高径比： 0.5~2；锥度： 8~12%。
高宽比减小，锥度加大有利于钢锭实现自下而上顺序凝固，易于钢水补缩，中心较密实；有利于夹杂上浮，气体外溢，减少偏析；锭身较短，钢水压力小，侧表面不易产生裂纹；锥度大，易脱模；可增加拔长锻比。
大型轴类锻件镦粗过程创新及分析
本文通过以支承辊锻件为例，根据结合钢锭的内部组织情况，从理论分析入手通过生产实践将大型轴类锻件镦粗过程的演变、辅具创新进行总结，最后经过大量的试验证明了不断创新不仅可以提高锻件的质量，同时为制造厂的降低成本，加快生产效率提供了保障。
一、钢锭的内部特性钢锭从结构上主要由：冒口、锭身和水口底部三大部分组成见图1。
从内部组织形态上可以分为以下几个区：激冷层、柱状晶区、过渡晶带、锭心中部的粗大等轴晶区、沉积堆、倒V 形偏析、V 型偏析、冒口疏松、冒口所控控九个区域见图2。
钢锭的冒口区、等轴晶区、水口沉积区是钢锭内部组织较差的三个位置。
由于冒口区通过改锻钳把最后切除去掉，不会对锻件的质量造成影响。
中心粗大等轴晶区的内部疏松、晶粒粗大等缺陷通过中间的锻造过程比如多次压实可以进行改善，最终达到产品的要求。
唯有水口端沉积区由于钢液凝固过快，形成较厚的的细晶粒层，由于上部钢液中最初形成的晶体因比重大而下沉，将将碰断的树枝状晶体一起向下堆积。
在这一过程中，由于凝固中的钢液补缩能力较小，所以沉积区的组织比较疏松，氧化物、夹杂物比较多，根据锻造的特点在锻造过程中不容易去除，容易夹带进入锻件的本体，最终导致锻件探伤不合，造成废品。
为了最终锻件的合格，按照以往的锻造方法，提前将钢锭的水口沉积区进行切除，按照经验需要切除钢锭重量的5~7%。
按照100T 钢锭计算水口沉积堆就需要切除5~7吨，这样势必给企业的制造成本带来压力。
二、支承辊锻件的锻造流程及镦粗改进1.支承辊锻件的锻造流程。
2.支承辊锻件镦粗锻造方法改进。
镦粗是指缩小坯料高度增加坯料的横截面积尺寸的锻造工序。
在坯料的镦粗过程中有局部镦粗、整体镦粗。
镦粗可破坏钢锭的铸态树枝状组织。
拔长前的镦粗，不仅可以提高拔长比，还可以减少锻件力学性能的异向性。
对于含有过剩碳化物的钢，镦粗和拔长联合使用，可破碎碳化物并使其均匀化。
整体镦粗是合理锻造圆盘类、齿轮类、饼型类锻件的必经工序。
生产大型锻件的方法
生产大型锻件的方法
1.锻压法：
锻压法是将加热的金属块放置于压机上，利用压机的压力将其压制成所需形状的工件。
这种方法可以制造出大型的锻件，如轮轴、曲轴等。
同时，锻压法可以提高金属的塑性，改善金属的内部结构，提高锻件的力学性能。
2.热冲压法：
热冲压法是将加热的金属块放置于冲压设备中，通过冲压工序将其压制成所需形状的工件。
这种方法能够制造出大型且复杂的锻件，例如航空发动机的外壳。
热冲压法能够使金属的流动性增强，有助于实现复杂形状的锻件。
3.锻模锻造法：
锻模锻造法是利用专用的模具将金属块加热后放置在模具中，通过锻打工序将其压制成所需形状的工件。
这种方法适用于大型锻件的生产，如风力发电机的轴、桥梁的构件等。
锻模锻造法能够保证锻件的尺寸精度和表面质量，并且可以减少后续的加工工序。
4.计算机数控锻造法：
计算机数控锻造法是利用计算机控制系统控制锻造设备的操作，根据设计要求将加热金属进行锻造。
该方法可以生产出大型、复杂的锻件，如汽车车架、船舶的螺旋桨等。
计算机数控锻造法可以提高生产效率，减少人工操作，达到更高的精度和质量要求。
总的来说，生产大型锻件的方法有锻压、热冲压、锻模锻造和计算机数控锻造。
每种方法都有其适用的工件类型以及优点和局限性，根据具体的要求选择合适的方法进行生产，能够提高生产效率和产品质量。
轴类大型锻件介绍大型板类锻件的淬火方式
轴类大型锻件介绍大型板类锻件的淬火方式随着技术的不断提升，大型锻件已逐渐成为制造业中不可或缺的一部分。
轴类大型锻件和大型板类锻件是常见的两种大型锻件类型，而淬火则是大型锻件制造过程中的一个重要步骤。
轴类大型锻件轴类大型锻件通常用于船舶、风电、冶金和石油天然气等行业中。
这种锻件包括转子轴、锻轮等，具有重要的传动和支撑作用。
淬火方式轴类大型锻件淬火主要采用水淬、油淬和气淬三种方式。
水淬水淬是一种快速冷却的淬火方式，适用于对高碳钢等材料进行淬火。
水中的温度和淬火时钢件与水接触的面积对淬火效果有很大影响。
淬火后，钢件表面会形成一层薄膜，称为水膜。
水膜有助于钢件的变形和抗氧化性的提高。
油淬油淬也是一种快速冷却的淬火方式，相较于水淬更为温和。
油的温度和淬火时钢件与油接触的面积同样会影响淬火效果。
淬火后，钢件表面同样会形成一层薄膜，但是相对于水淬而言，油膜具有更好的绝缘性能和韧性。
气淬气淬是一种较为温和的淬火方式，常用于对铝合金、钛合金等难于淬火的材料进行淬火。
其中，采用氧化铝和氧气淬火的方式往往效果较好。
大型板类锻件大型板类锻件是制造冶金、化工、电力等行业中常用的大型锻件类型。
这种锻件包括轴承座、法兰、圆盘、船体等，具有承载、连接、传动、支撑等相关作用。
淬火方式大型板类锻件淬火主要采用水淬、油淬和空气淬三种方式。
水淬水淬同样适用于大型板类锻件的淬火过程。
钢件的表面积和淬火时的水温会影响淬火效果。
淬火后，钢件表面同样会形成一个水膜。
油淬油淬同样适用于大型板类锻件的淬火过程，通常用于需要进行初质淬火的钢材。
油温和淬火时钢件的油面积同样会影响淬火效果。
淬火后，钢件表面同样会形成一个油膜。
空气淬空气淬是一种温和的淬火方式，通常用于对不锈钢、特殊合金等材料进行淬火。
空气淬的淬火效果虽然比水淬和油淬略逊，但是具有一定的节能和环保优势。
小结大型锻件的淬火方式可根据锻件材料、结构和用途的不同而千差万别。
本文介绍了常见的水淬、油淬和气淬三种淬火方式，这些方式均有各自的优劣势和适用范围。
大型锻件锻造工艺过程
大锻件一般应用在大型机械的关键部位，由于工作环境恶劣，受力复杂多变，因此，在生产过程中对大型锻件的质量要求很高。
大锻件由钢锭直接锻造成形，生产大型锻件时，即使采用最先进的冶金技术，钢锭内部也不可避免存在微裂纹、疏松、缩孔、偏析等缺陷，严重影响锻件的质量，为了消除这些缺陷，提高锻件质量，就必须改进锻造工艺，选用合理的锻造工艺参数。
大锻件锻造不仅要满足所需零件形状和尺寸，而且重要的是破碎铸态组织、细化晶粒、均匀组织、锻合缩孔、气孔和缩松等缺陷，提高锻件内部质量。
钢锭尺寸愈大，钢锭中的缺陷也愈严重，锻造改善缺陷愈困难，进而增加了锻造难度。
在锻造过程中，镦粗和拔长是最基本的工序，也是不可缺少的工序，对于具有特殊外形的锻件来说，胎模锻造也较为常用。
一、镦粗工艺在大型锻件的自由锻生产中，镦粗是一个非常主要的变形工序。
镦粗工艺参数的合理选择，对大锻件的质量起着决定性的作用。
反复的镦拔不但可以提高坯料的锻造比，同时也可以破碎合金钢中的碳化物，达到均匀分布的目的；还可以提高锻件的横向力学性能，减小力学性能的异向性。
大型饼类锻件和宽板锻件都是以镦粗为主要变形，且镦粗的变形量很大，但是目前该类锻件的超声波探伤废品率很高，主要因为内部出现了横向内裂层缺陷，然而现行的工艺理论对此不能解释。
为此，从90年代开始，中国学者经过长时间的认真研究，从主变形区以及被动变形区理论出发，对镦粗理论进行深入研究。
提出了平板镦粗时刚塑性力学模型的拉应力理论以及静水应力力学模型的切应力理论，与此同时还进行了大量的定性物理模拟实验，并利用广义滑移线法和力学分块法来求解分析工件内部的应力状态，大量数据证明了该理论的合理性和正确性，揭示了利用普通平板镦粗圆柱体时其内部应力的分布规律，进而提出了锥形板镦粗新工艺，建立了方柱体镦粗的刚塑性力学模型。
二、拔长工艺拔长是大型轴类锻件锻造过程中必须的一道工序，也是影响锻件质量的主要工序，通过拔长工序使坯料截面积减小，长度增加，同时也起到打碎粗晶、锻合内部疏松与孔洞、细化铸态组织等作用，从而获得均质致密的高质量锻件。
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大型锻件、锻件、锻造件
大型锻件属于锻件的规格体积较大的一种，是金属被施加压力，这种力量典型的通过使用铁锤或压力来实现。
经过锻造的工件质量好、密度高、使用寿命增长、生产安全大大提高了保证。
锻件过程建造了精致的颗粒结构，并改进了金属的物理属性。
优质锻件可以保证磁粉、UT超声波、机械性能、原材料化学成分合格。
山西永鑫生锻造有限公司提供。
中文名外文名生产商
锻件forging 山西永鑫生锻造
简介
按规格分为：轴类、齿轮、车轮、筒类、模块、环形、异形件。
山西永鑫生锻造可按图纸尺寸、化学成分、技术要求锻造、机加工、热处理、同步完成。
出口锻件材质可咨询定制。
锻件需要每片都是一致的，没有任何多孔性、多余空间、内含物或其他的瑕疵。
这种方法生产的元件，强度与重量比有一个高的比率。
这些元件通常被用在飞机结构中。
锻件的优点有可伸展的长度、可收缩的横截面;可收缩的长度、可伸展的横截面;可改变的长度、可改变的横截面。
锻件的种类有：自由锻造/手锻、热模锻/精密锻造、顶锻、滚锻和模锻。
飞机锻件
按重量计算，飞机上有85%左右的的构件是锻件。
飞机发动机的涡轮盘、后轴颈(空锻件
心轴)、叶片、机翼的翼梁, 机身的肋筋板、轮支架、起落架的内外筒体等都是涉及飞机安全的重要锻件。
飞机锻件多用高强度耐磨、耐蚀的铝合金、钛合金、镍基合金等贵重材料制造。
为了节约材料和节约能源，飞机用锻件大都采用模锻或多向模锻压力机来生产。
汽车锻按重量计算，汽车上有71.9%的锻件。
一般的汽车由车身、车箱、发动机、前桥、后桥、车架、变速箱、传动轴、转向系统等15个部件构成汽车锻件的特点是外形复杂、重量轻、工况条件差、安全度要求高。
如汽车发动机所使用的曲轴、连杆、凸轮轴、前桥所需的前梁、转向节、后桥使用的半轴、半轴套管、桥箱内的传动齿轮等等，无一不是有关汽车安全运行的保安关键锻件。
柴油机是动力机械的一种，它常用来作发动机。
以大型柴油机为例，所用的锻件有汽缸盖、主轴颈、曲轴端法兰输出端轴、连杆、活塞杆、活塞头、十字头销轴、曲轴传动齿轮、齿圈、中间齿轮和染油泵体等十余种。
船用锻件
船用锻件分为三大类，主机锻件、轴系锻件和舵系锻件。
主机锻件与柴油机锻件一样。
轴系锻件有推力轴、中间轴艉轴等。
舵系锻件有舵杆、舵柱、舵销等。
兵器锻件
锻件在兵器工业中占有极其重要的地位。
按重量计算，在坦克中有60%是锻件。
火炮中的炮管、炮口制退器和炮尾，步兵武器中的具有膛线的枪管及三棱刺刀、火箭和潜艇深水炸
锻件
弹发射装置和固定座、核潜艇高压冷却器用不锈钢阀体、炮弹、枪弹等，都是锻压产品。
除钢锻件以外，还用其它材料制造武器。
石油化工
锻件在石油化工设备中有着广泛的应用。
如球形储罐的人孔、法兰，换热器所需的各种管板、对焊法兰催化裂化反应器的整锻筒体(压力容器)，加氢反应器所用的筒节，化肥设备所需的顶盖、底盖、封头等均是锻件。
矿山锻件
按设备重量计算，矿山设备中锻件的比重为12-24%。
矿山设备有：采掘设备、卷扬设备、破碎设备、研磨设备、洗选设备、烧结设备。
核电锻件
核电分为压水堆和沸水堆两类。
核电站主要的大锻件可分为压力壳和堆内构件两大类。
压力壳含：筒体法兰、管嘴段、管嘴、上部筒体、下部筒体、筒体过渡段、螺栓等。
堆内构件是在高温、高压、强中子幅照、硼酸水腐蚀、冲刷和水力振动等严峻条件下工作的，所以要选用18-8奥氏不锈钢来制作。