十字轴锻件的自由锻造技术

No. 2March 2009HEAVY CM叽NC十字轴锻件的自由锻造技术于飞龙赵忠诚（中国第一重型机械集团公司水压机锻造分厂,黑龙江161042）摘要:详细介绍了全纤维锻造法锻造十字轴锻件的工艺，该工艺町提爲产品的质嚴和生产效率。 关镀词:十字轴;锻造;纤维性中图分类号:TG316.2文献标识码:BOpen Forging Technique of CenterpieceYu Feilong, Zhao ZhongchengAbstract ： The full fibre forging method for producing centerpiece has been described in details This kind of technique can improve the quality and production efficiency of productsKey words:centerpiece: forging； fibreing41No. 2March 2009十字轴是十字轴式万向接轴上的重要零件, 材质为18Cr2Ni4W,形状见图1。设计要求采用 自由锻造成形化学成分要求见表1,表面要求热 处理硬度达330 -400 HBS,内部按JB/T5000. 15 标准进行超声波探伤检验,外表血进行着色探伤 检验,要求无裂纹。由于采用全纤维的锻造技术, 用户没有提出特别的性能要求。以往一些厂家在 锻造生产时采用锻成圆饼类或方块类坯料，然后 用机床加工成零件形状。这样既浪费了大量原材 料，又增加了机械加工工时,最重要的是没有保证 设计提出的锻件应尽可能保证十字轴轴向纤维性 的技术要求，切断了锻件的组织纤维，使产品的力 学性能大大降低，影响使用寿命。为降低制造成 本,提高产品质量，应在工艺技术上求改进，要效 益。经过分析研究和试验，我们优化了十字轴锻 件自由锻造工艺方案,经生产实践检验，产品质量 稳定可靠，效果良好。收稿日期:2008-11-05表1化学成分（质分数，）Table 1 Chemical compositkm （ mass fraction. %）CSiMnMoCrNiSP0.13 -0.17 0.30-0.80-1.35 -4.0-Ww0. 190.370.601.201.654.50.0350.0351工艺参数和方案的制定1.1工艺参数针对图1所示产品，制定图2所示锻件毛坯 图,确定各项参数如下：(1) 锻件毛重2 320 kg。(2) 为保汪锻件内部质量，锻造比应m3。(3) 为尽量提高钢锭利用率,必须采用一锭 出两件或出多件。如选用一锭出两件，经过计算, 应选用10 1钢锭。1.2具体工艺方案(1) 第I火压钳口，倒棱，去锭底。始锻温度1 200弋，终锻温度850 0使用工附具:上平下V砧,剁刀。(2) 第U火傲粗至高770 mm,直径1 300 nun,拔扁方1 260 mm x410 mm x 1 980 mmo始锻温度1 200弋，终锻温度850Y。使用工附具:球面徹粗板，傲粗漏盘,上下平 砧。(3) 第 Ifl.IV 火双面上三角下料(见图3),将两轴端拔长至 410 mmx410 mm,精整中间方至工艺尺寸，将 410 mm x410 mm拔圆出成品(见图4)。始锻温度1 200汇，终锻精锻温度750%。#No. 2March 2009#No. 2March 2009No. 2March 2009大型铸锻件HEAVY CASTING AND FORGING43No. 2March 2009#No. 2March 2009900-920650时间/h图5锻后热处理工艺Figure 5 Heal treatment process after foiling7 乙IIUP InIUgJ200,L 630 .50680 .1980 图3下料示意图 Figure 3 Ikying off sketch卜料68QX410X29p.$料680 X 410X290图4拔圆岀成品Figure 4 Forging sketch of drawing out process使用工附具：三角，上平下V砧，专用窄砧, 剁刀。2锻造操作实施十字轴看起来简单,中间是一个方，四面各是 一个圆但通过自由锻造锻出全纤维锻件毛坯难 度较大，属形状复杂的锻件产品。在设备选用上， 前两火次需在较大压力的水压机上进行，以便使 坯料达到工艺要求的徴粗髙度及直径，保证拔方 时坯料截面满足工艺要求。从第m火次开始应采 用小吨位压力机进行锻造，因为小压力机平砧宽 度小，能够实现150 mm宽的凹档进行下料，同时 在锻造4个0335 mm圆柱时易于操作，达到节省 坯料的目的。由于十字轴四个圆柱端面易产生偏心、凹陷 及长度不足等质&问题，所以住拔扁方时应保证 1 260 mm这一宽度尺寸，此尺寸应大于或等于锻 件总氏。要保证I部、DI部的下料尺寸，以避免锻 件端头出现凹陷现象三角压痕时，压痕深度为 坯料高的1/4,然后下料拔出剩下两端轴头，采用 拔方或六角的方法，也是为了避免端面产生凹心 现象及不同心问题。最后要平整中间大方到工艺 所要求的尺寸，并使其在一个平面内且保证各部 够加工。在生产过程中，为了保持连续的金属纤维组 织,关键的工序是压肩。锻造要点是每压一锤不 能用太大的压下量，太大的压下届会严車破坏金 属纤维组织。应采取小压下量、快速翻动的方法, 即在锻造时采用压一锤后翻转180。压对面的坯 料，每两锤之间都翻转180。，这样锻件中心线才 不会发生偏移现象。3锻后热处理为了保证产品质量，锻后热处理是非常重要 的。热处理的目的在于消除锻造应力，细化组织, 使组织均化，降低硬度，有利于切削加工,为进一 步热处理作组织上的准备。锻后热处理工艺如图 5所示。Table 2 Actual chemical composition (mass fraction,%)元素(:SiMnPSCrMoNiCuW含*0. 150.230.460.0130.0031.440. 14.250.070.95大型铸锻件HEAVY CASTING AND FORGING表2实际化学成分（质分数，）图6十字轴锻件毛坯实际尺寸Figure 6 Actual dimension of centerpiece foiling blank4结语此锻件实际化学成分见表2,满足厂家要求。 由于采用全纤维锻造法，各项性能均比以前有较 大程度提高。采用此工艺方案生产的十字轴锻件 毛坯,其成品外观尺寸见图6,表面硬度为350 HBS,完全达到工艺要求，产品在装机使用后用户 反映良好。责任编辑龙礼建#No. 2March 2009#No. 2March 2009（上接第40页）（成品检验氢含量均小于1.3x10）。实践表 明，锻后退火效果显著，组织均匀致密。铸轧辐套 锻件经粗加工后进行超声波探伤检验,全部合格O 3.6调质处理为了减小调质过程中的变形，铸轧辐套锻件 的调质处理是在井式热处理炉中完成的。淬火加 热温度为880X，锻件经保温后采取水淬油冷，有 效地避免了淬火开裂。随后在6oor进行回火, 以达到稳定性能、消除应力的目的。3.7产品的质量32Cr3Mol V钢铸轧棍套锻件经锻造、锻后热 处理、粗加工后进行超声波探伤，检验合格，满足表5 32Cr3Mol V钢力学检螫结果 Table 5 Tested results of mechanical property ffmr 3203Mol V steel心/MPagj/MPa心）Z(%)片kJ cm1 320 1 4101 110-1 25014-1654-6889-114了用户的超声波表面探伤要求。随后进行取片检 验,具体的检验结果见表5。4结论32Cr3MolV钢铸轧辘套锻件经电炉冶炼、 LFV、电极坯料退火、电渣重熔、加热、锻造、锻后 正火、退火、粗加工后进行超声波探伤，检验合格, 满足了用户的超声波表面探伤要求。随后进行力 学性能检验,检验一次合格，成品上交。所有检验 结果都表明，试制方案是正确的，产品的试制是成 功的。同时也表明，我公司已经具备了生产 32Cr3MolV铸轧棍套锻件用钢的能力。参考文献1 邱绍岐等电炉炼钢原理及工艺北京：冶金工业出版 社,1996.2 康大韬等大型緞件材料及热处理龙门书局,1998.责任编辑邓玉#No. 2March 2009#No. 2March 2009央企2008年实现利润6 652.9亿元#No. 2March 20092008年尽管受国际金融危机冲击，中央企业仍然实 现利润6 652.9亿元,如果剔除电力、石油.石化政策性亏 损2 660多亿元，和2007年基本持平。国务院国资委主任李荣融在中央企业开展深入学习 实践科学发展观活动动员大会上讲话时表示中央企业的 重组调整取得明显进展,综合实力大福度提升，形成了一 批有国际竞争力的大公司大企业集团。从2002年到2008 年，中央企业由196家调整到141家资产总额从7. 13万亿元增长到17？万亿元，年均增长L76万亿元;销售收 入从3.36万亿元增长到119万亿元，年均增长1.42万 亿元;上缴税金从2 914.8亿元增长到9 914亿元,年均增 长1 166.5亿元。从2002年到2007年实现利润从2 405 亿元增长到9 96.5亿元年均增长1 500亿兀。另外, 2008年有19家中央企业进入世界500强，比2003年增加 13家。（摘自中国二童纪检监察网200903 -02）45