大型轴类锻件锻造的关键技术

       大型轴类锻件的技术条件，对常规锻造而言，锻造的作用要分阶段来完成。

       第一阶段：彻底破碎铸造组织为主，以达到满足力学性能的要求，特别是Ak值，是非常敏感的，因而不允许保留铸造组织。这个阶段要用一次或二次镦粗拔长来实现。

       第二阶段：彻底锻合内部孔隙性缺陷，严防内部萌生新裂纹，以满足超声波探伤的技术要求。

       第三阶段：应用控制热力学参数的锻造方法(控制锻造)来控制混晶的产生。

       第二阶段具有第一阶段的功能，但第一阶段不一定能满足第二阶段的要求；第三阶段一定具有第阶段的功效，第二阶段根本不能满足第三阶段的要求。

        在轴类锻件的整个成形过程中，只有应用新的锻造工艺理论与技术优化与组合，才能使各阶段的变形机制得到最佳配合。其要点是：

        1)锻造变形的每一瞬时，应避免或降低内部拉应力，要杜绝两向拉应力的出现。

        2)在以打碎铸造组织为主的形变阶段，可采用锥形板锻粗加新FM锻造法(既用砧宽比W/H控制毛坯变形区中心不出现轴向拉应力，又用料宽比B/H控制毛坯变形区中心不出现横向拉应力、上用普通平砧的同时下用大平台的锻造方法)或LZ锻造法(同时用料宽比B/H和砧宽比 W/H控制锻件内部质量的平砧拔长工艺)拔长。

        3)在焊合内部孔隙为主的形变阶段，应在一次拔长中完成，拔长可采用新FM锻造法或LZ锻造法，中间可加JTS法，不允许JTS压实后再有平板粗变形。

        4)拔长方法应先选LZ锻造法验算，如砧宽比W/H小不能满足要求，则改选新FM锻造法。不论是选用LZ锻造法，还是应用新FM锻造法，都应严格控制砧宽比W/H、料宽比B/H和压下率△H/H的合理匹配。在300 MW及以上的锻件锻造工艺中可选用JTS锻造工艺。

        5)在主要形变阶段的毛坯加热，始锻温度应达到1250～1270℃，并保证足够的保温时间，以便于偏析扩散，保证坏料温度均匀。

        6)方形截面毛坯变形成圆形截面毛坯，允许用平砧压成八面体外，其余成形过程都应采用120°或135°的上、下V形砧完成。

        7)消除混晶的控制锻造，可采用高温停锻或低温停锻工艺。

       在大型轴类锻件的常规锻造工艺中存在的问题是：前道工序的作用可能被后续的工序消除或减弱。所以，常规锻造工艺应按新发展的锻造工艺理论进行改造——锻造的作用分阶段完成，即在不同的阶段中解决不同内容的问题，目标明确。这样做，可达到省时、省工和质量好的效果。

       应用最新发展的新工艺方法，诸如锥形镦粗，对料宽比B/H和砧宽比W/H同时控制的LZ锻造法或新FM锻造法，以及控制热力学参数的锻造法，进行优化组合，编制大型轴类锻件的工艺，才有可能使各阶段的变形机制得到最佳配合。