大型軸類鍛件,一般都是由鋼錠直接鍛造而成。鍛件的質量越大,鋼錠的噸位也越大。鋼錠在澆鑄過程中,中心區的非金屬夾雜物、偏析、縮孔和密集性疏松等缺陷嚴重。為了獲得滿足要求的鍛件質量,必須通過鍛造的方法來消除鋼錠內部的缺陷。但在實際生產過程中,大型軸類鍛件的超聲波檢測合格率往往較低。例如我公司在生產一批尺寸為?800mm×9000mm的輥時,采用了傳統鍛造工藝理論的普通平砧拔長工序,結果有40%的輥都因輥身中心部位存在大量軸向密集缺陷或縱向裂紋而達不到超聲波探傷要求。究其原因,除了鑄造鋼錠存在缺陷以外,鍛造工藝也有需要改進之處。
軸類鍛件的WHF鍛造法WHF鍛造法就是采用比普通平砧寬的專用上下寬平砧,在高溫下對坯料進行強力壓下拔長的鍛造方法。其可使大鋼錠的心部產生大的應變而發生塑性變形,并鍛合心部的縮孔和疏松等缺陷。WHF鍛造法在操作時,砧寬和坯徑之比值應選為0.67～0.77,坯料的每次進給量一般要達到砧寬的90%以上。在坯料直徑小于1300mm時,進給量也不得小于砧寬的70%。否則,在變形量不大的情況下,和普通平砧變形一樣,達不到WHF鍛造法的效果。實施WHF鍛造法時,坯料的加熱溫度要比通常鍛造工藝高20～30℃,使其容易產生塑性變形。保溫時間為一般鍛件的1.3～1.5倍,視其坯料截面尺寸和高溫擴散的要求而定。保溫時間長,使坯料里外溫差小,在強力壓下時,外部不易產生裂紋,心部也能發生大的應變,使缺陷鍛合或消除。上下砧寬B與坯料直徑D的比應滿足0.5≤B/D≤0.8。從鍛造的成本考慮,上下寬平砧不宜制造過多。可按鍛件主截面大小,配置兩三種即可。寬平砧的圓角也要適當加大,防止大壓下量后產生折傷。操作時每次壓下量為壓下前直徑的15%～20%,取20%。若壓下量小,則心部發生的應變也小,嚴格執行規定的壓下量,還可起到鋼錠中心與鍛件中心基本相重合的作用。上述工藝理論及操作方法所產生的效果,已在我廠的大直徑軸類鍛件生產中得到了證實。該類鍛件的超聲波檢測合格率由過去的60%提高到了95.3%,充分說明了WHF鍛造法鍛造大直徑軸類鍛件提高成品率的有效性。
