淺談如何控制大型鍛件的鍛造裂紋

冉熊波

（貴州航天新力鑄鍛有限責任公司,貴州 遵義 563000）

大型鍛件是我國重型工業發展過程中必不可少的，在我國工業的發展過程中發揮著不可替代的作用。我國經濟的不斷發展與科學技術的不斷進步，要求大型鍛件的質量要跟上時代發展的要求。大型鍛件中存在的鍛造裂紋問題是制約我國重型工業發展的主要因素，大型鍛件的特性與小型鍛件相比較而言，在鍛造過程中存在著一定的難題。只有對鍛造裂紋產生的原因進行探究，才能得到具體的分析，進而找到解決的方法，控制鍛造裂紋的出現，提高大型鍛件的質量和成品率，滿足我國工業發展對大型鍛件的質量要求，從而促進我國工業的良性、高效運轉，進而使我國的經濟又好又快的發展。

1 我國大型鍛件生產的特點

生產大型鍛件，需要擁有萬噸級的大型鍛壓機。大型鍛件的在工作的過程中對于受力的要求以及對工作條件的需求都是極為復雜的。這就使得大型鍛件本身的綜合力學性能要高，才能在重大技術裝備中發揮應有的作用。核電以及航空領域對大型鍛件的要求最高，是不允許有氣泡、白點、裂紋和大塊的雜物存在的，這些雜物的存在會造成一些安全事故的產生，不僅威脅到財產損失，更重要的是人員的傷亡。因此，我們可以明確，對產品質量的問題要求是鍛造工藝過程中的首要問題。在大型鍛件的生產過程中，通常都是采用對大型鑄錠進行鍛造，但是由澆注成型的鑄錠，其內部會存在一些鑄造缺陷，通常是會出現疏松和金屬夾雜的現象。并且，鋼錠本身所存在的缺陷也會隨著鋼錠重量的變化而變化，很難形成高質量的鍛件。鋼錠在加熱的過程中會存在一定的組織和溫度應力，再加上其本身也有一定的殘余應力，因此，在加熱時，要嚴格控制好加熱的速率，避免出現由于加熱速度過快而出現內外應力不同所導致的鋼錠內咧的情況。并且，加熱速度的快慢也與生產效率有關，實驗證明，加熱速度過慢會使生產效率降低。由此可以看出，與中小型鍛件相比，大型鍛件在熱處理方面的難度要大很多。并且，在生產大型鍛件過程中產生的鍛造裂紋不僅對人身安全造成危害，而且也嚴重的阻礙了鍛造工業的發展以及鍛造產品的質量和成品率。

2 有效控制大型鍛件鍛造裂紋的方法

有效的控制鍛造裂紋的大型鍛件的鍛造方法主要有：對鋼錠本身的預鐓粗變形量進行控制，使所產生的夾雜物的形狀得到控制，使裂紋產生的可能性降低；采取寬砧走扁的方法進行壓實；在大型鍛件形成的過程中進行壓實，來提高大型鍛件內部的質量；同時還要控制好終鍛的火次，減小裂紋產生的可能性。

2.1 對預鐓粗變形量的控制

鋼鐵的凝固特性及其冶金的質量都會在一定程度上給鋼錠帶來疏松、夾雜以及裂紋等原始的缺陷。雖然澆注技術在不斷的進步，也會使這些原始缺陷得到一定的改善，但是卻不能消除裂紋等缺陷的存在。是在所難免的。在大型鍛件的生產過程中，如果鐓粗比例不夠大的話，有時會使鋼錠的內部的缺陷擴大，原來的鐓粗理論就存在著某種程度上的不完善性以及認識上的誤區。研究發現，高徑之間的比例在零點六到二點零之間的鋼錠，出現裂紋聚合情況時的敦促變形量為50%。同時，也要考慮后續的變形對大型鍛件內部的延展性的影響，預鐓粗變形量大約要控制在40%。如需再次降低鍛件的高度，還可以通過旋轉進砧壓下的方法來實現，進而控制夾雜物的形狀并且減少裂紋的產生。因此，在大型鍛件的鍛造過程中，我們要控制好預鐓粗變形量，減小夾雜性的裂紋的產生，提高大型鍛件的質量，滿足我國工業的發展需求。

2.2 采取寬砧走扁的方法進行壓實

塑性變形時，缺陷焊合所需要的一個必要的條件就是溫度，加熱溫度的提高，有利于金屬元素出現擴散，可以消除偏析。高溫以及良好的加熱為寬砧走扁拔長以及鐓粗提供了比較好的條件。寬砧走扁的方法進行壓實的工藝，是采用上下寬平砧，并按照WHF法進行壓下程序，同時依據具體變形數據，在高溫的條件下對坯料實現拔長鍛造，進而來提高大型鍛件內部的質量。因此，在大型鍛件的鍛造過程中一定要保證好壓實所需要的變形工藝參數，減少裂紋的產生，確保大型鍛件的質量，使我國工業的發展要求得到更好地滿足，從而促進我國工業的又好又快發展。

2.3 控制好終鍛火次和變形量

為了使產生的裂紋得到一定的修復，在鍛造的過程中，要控制好終鍛火次以及變形量。把鍛件的半成品返爐，確保在變形過程中內部的缺陷可以焊合的溫度，并在高溫條件下進行長時間的保溫，使其把內部出現裂紋處的孔洞充分填滿，再按照壓實所需要的變形量實現終鍛變形。鍛件在高溫條件下會出現停鍛反應，因此要控制好終鍛的火次，使鍛件內部的晶粒尺寸實現均勻，避免出現混晶現象，從而造成難于改變的后果，進而減小裂紋產生的可能性，大大的提高大型鍛件的質量和成品率，從而更好地實現經濟效益和社會效益。

3 結束語

大型鍛件在我國工業的發展過程中具有重要地位，對我國國民經濟的發展具有十分重要的意義。在大型鍛件的鍛造與發展過程中的阻礙因素就是出現鍛造裂紋的問題，因此，從根本上解決裂紋問題，提出可行、有效的控制鍛造裂紋產生的措施，才能提高大型鍛件的質量和成品率，滿足我國工業的發展需求，確保能夠促進我國工業的良性、健康發展，進而取得更為顯著的經濟效益和社會效益。

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