筒類鍛件鍛造工藝選擇

中國一重機械股份公司鑄鍛鋼事業部水壓機鍛造分廠 （黑龍江 161042） 榮中華

筒類鍛件是壓力容器、裂化反應器等產品的重要組成部件。在筒類鍛件中，加工外徑超過4000mm筒類鍛件時，因其所需坯料及鋼錠相對較大，所以鍛造工序與方案也相對固定和單一。加工外徑小于4000mm小筒類鍛件，由于其所需坯料及鋼錠較小，下料方式和鍛造工序也相對復雜，所以對此類鍛件的鍛造工藝方案選擇也較多。通過舉例，對小直徑筒類鍛件，通過不同工藝方案進行對比分析，得出成本較低、鍛件質量較好的工藝方案。

1.工藝方案對比

（1）工藝要求 現有某廠訂貨筒類鍛件2件。圖1為加工尺寸，加工重17 560kg。圖2為鍛件尺寸，鍛件重23 380kg。

圖1

（2）可行性鍛造工藝方案提出 方案一：一支鋼錠鍛一件成品，鍛造工序見圖3。方案分析：根據所需坯料重量應選取40t錠型（錠身重31.2t），鋼錠利用率58.5%，共需兩支鋼錠，鋼錠共重80t，出成品火次坯料重26.45t。

圖2

圖3

兩件鍛件成品共需6火次，本方案在生產實際操作過程中需要注意：沖孔時保證沖子與坯料對正，坯料表面無傷，馬杠擴孔時壓下量及旋轉角度要均勻，保證鍛件成品質量。

方案二：兩件鍛件合鍛，采用一支鋼錠，鍛造工序見圖4。方案分析：根據所需坯料重量應選取83t錠型（錠身重64.83t），鋼錠利用率56.5%，共需鋼錠一支。出成品火次坯料重50.77t。

本方案在生產實際共需4火次，操作過程中需注意：①芯棒拔長火次，拔長過程中應注意控制坯料長短面及壁厚均勻等問題，如果芯棒拔長時長短面較大，則需要氣割水口端沖孔毛刺飛邊，在下一火次，預擴孔后進行平整端面。②在芯棒拔長后，由于其內孔直徑較小，坯料較長，馬杠擴孔火次，只能使用較細馬杠，在本擴孔工序中，馬杠易產生彈性變形，坯料擴孔效率低，無法實現一火次出成品，本火次只能進行預擴孔，下火次采用較粗馬杠進行擴孔出成品。③馬杠擴孔出成品后，氣割分料時，為保證分料準確，則需先將坯料發往冷加工，在立車進行加工氣割引槽寬，并要求在鏜床加工氣割引流孔，然后轉至氣割機進行氣割分料。

圖4

方案三：兩件鍛件合鍛，采用一支鋼錠，鍛造工序見圖5。方案分析：根據所需坯料重量應選取83t錠型（錠身重64.83t），鋼錠利用率56.5%，共需鋼錠一支。出成品火次坯料重50.77t。

本方案在生產實際共需4火次，操作過程中需注意：芯棒拔長火次，拔長過程中應注意控制坯料的長短面及壁厚均勻等問題。芯棒拔長時要拔出足夠坯料長度，以保證留出氣割割口量，氣割時要劃線保證割端面齊整。在馬杠擴孔火次，因其出成品火次坯料較短，可實現馬杠擴孔一火次出成品。

圖5

（3）鍛造工藝方案對比 通過對上述三種方案對比分析，方案一中所需錠型較后兩種方案節省3t鋼液，但火次多兩火次，生產實際操作較簡單，易保證鍛件成品質量。方案二中鍛件成品需冷加工立車加工氣割引槽后氣割機分料，工序較多，生產難度較大。方案三在操作過程中，芯棒拔長火次后，氣割分料兩塊時，氣割保證端面整齊度難度較大，為保證鍛件成品質量，出成品火次需要增加平整端面工序。

通過經濟成本分析，方案一較后兩種方案節約鋼液成本，鍛造成本較后兩種方案高，通過成本綜合分析，方案一成本較后兩種方案低。方案二較方案三增加了加工氣割引槽工序，所以較方案三成本要高。綜上所述，對于類似于所舉例的鍛件產品，較好的鍛造工藝選擇方案依次為方案一、方案三、方案二。

2.結語

對于鍛件生產工藝方案的選擇，應該從多角度分析，要結合生產成本與生產實際操作，綜合分析選出最佳鍛造工藝。

（20131113）