大型锻件旋转锁定螺杆的研制

     某型号的升船机为齿轮齿条爬升式机型 ，以大螺杆螺母作为安全装置。正常运行时，螺杆螺母由船厢驱动机构带动，空转着沿螺杆或螺母柱与船厢同步升降。当升船机平衡条件破坏时，首先应停机并制动 ，随着两侧不平衡载荷的逐渐增加 ，螺杆螺母间的间隙消失 ，船厢被锁定.升船机事故安全机构旋转锁定螺杆 ，材质42CrMo4，外圆直径1550mm，盲孔直径820mm，长3335mm.

1 工艺路线 

电炉冶炼 (EF)+精炼(LFV1)+VD一 钢锭红送锻造一等温退火粗加工外圆、内孔超声检测一加工螺纹一正火+调质处理一力学性能试验一超声检测。 

2 研制过程 

2．1 冶炼 

合理配比化学成分 ，配优质低铜废钢 、料头、 生铁 ，严禁配入土铁 。电炉冶炼时保持炉况良好 。 电炉出钢时，杜绝氧化渣进人精炼包中，炉后脱氧 。精炼钢包包况要好，烘烤干燥，氩气搅拌压力充足，高温冶炼时间不得过长，所有成分进规后，进真空工位进行低真空处理。锭模系统落真空盖 前再抽风吸灰一次 ，确保锭模系统清洁干燥。浇注时根据兑钢情况调整注速，防止抽空断流。浇注时氩气压力要足,确保散流良好,注意观察,控制浇高．

2．2 锻造 

采用两镦两拔 ，将锻件压实压透 ，用WHF法拔长。齐帽口线压钳把 ，用钳把料锻两段较小直径 ，先成形大端 ，再掉头成形小端。严格控制始锻和终锻温度 ，有效预防锻件表面裂纹的产生。严格控制锻件工艺尺寸，确保底部和冒口端弃料充分 。 

2．3 热处理 

合理制定热处理工艺,锻件粗加工完后将所有棱角倒钝,进行调质处理。待力学性能合格后,取一根径向试棒进行硬度梯度检测,以确保精加工后齿面硬度合格。

3 生产过程质量控制 

(1)打芯时面砂全部采用铬铁矿树脂砂 ，厚度40mm～50mm，细薄齿间放置的草绳不要直接接触到苯板 ，并使用直径16mm圆钢撞实 ，用力不能太大 ，防止苯板变形。(2)对外冷铁与活件的接触表面进行打磨或喷丸处理 ，去除油、锈 ，保持表面清洁。 (3)型腔内泡沫模型应尽可能清除 ，否则不但不能保障型腔内部涂料粉刷均匀，而且浇注时型腔内可能发生金属液沸腾现象 。铸型中的模型受到高温金属液的作用，泡沫先发生软化、熔融，继而燃烧汽化，泡沫易产生大量气体形成气孔 。如果型腔 内浇注速度慢或透气性好，气体压力小，有利于分解物渗入或逸出铸型。但浇注速度过快 ，来不及排出型腔外部的气体会卷入钢水中。 气体压力过大可能发生金属液沸腾现象，并且使未完全汽化的模样残留物卷入金属液中或压向锻件表面，引起缺陷。 (4)涂料涂刷前，使用压缩空气管清除表面杂物。型腔内表面刷锆英粉涂料 3～4遍 ，保证涂料涂刷均匀 。为了确保型腔表面干燥，减少表面的水汽，浇注前向型腔内鼓热风3h～4h，加热温度在110～130℃之间 。

(5)浇注系统及型腔内一定要保证清洁，浇注前使用真空泵对型腔及水口进行彻底抽砂。 (6)钢水要求精炼(LH)，保证钢水成分均匀 ，温度稳定 ，内控磷 、硫含量不大于0．015％ ，严格控制冶金质量和残余元素含量 ，浇注温度控制在1560～l57O℃之间。浇完后 ，向冒口内撒保温剂 ，厚度大于200mm。 (7)在性能热处理之后去除细薄齿之间的拉筋。拉筋把细薄齿连接为一体 ，收缩时整体受力而防止变形。

 4 结论

采用优化工艺生产的锻件 ，解决了从前生产过程中出现的各种缺陷问题 ，减少了模型制作成本 ，并且铸件表面质量与尺寸都满足设计要求。