本發(fā)明涉及鍛造方法，特別涉及一種提高轉(zhuǎn)子鍛件質(zhì)量的自由鍛造方法。
背景技術(shù)：
自由鍛造的基本工序有鐓粗、拔長(zhǎng)、沖孔、彎曲、扭轉(zhuǎn)等，其中拔長(zhǎng)是大型鍛件鍛造的主要變形工序，是改善鍛件組織結(jié)構(gòu)，提高力學(xué)性能的重要手段。常用的拔長(zhǎng)方法有普通平砧拔長(zhǎng)法、寬砧高溫強(qiáng)壓法(WHF)、中心無拉應(yīng)力鍛造法(FM)、中心壓實(shí)法(JTS)、型砧拔長(zhǎng)法等。
其中，WHF法是利用對(duì)稱的寬砧，在高溫下對(duì)鍛件進(jìn)行大壓下量鍛造，因此心部孔隙性缺陷得以有效的焊合、壓實(shí)，但是整個(gè)截面的應(yīng)變分布不均勻，變形的主方向始終沿拔長(zhǎng)方向，容易造成鍛件的偏心和性能的各向異性，鍛件表面質(zhì)量不夠完善。
FM法是用上窄砧下寬平臺(tái)不對(duì)稱砧型鍛造，使鍛件兩端在下砧反力形成的彎矩下使心部變形量增大，鋼錠心部缺陷較多的部位得到焊合，從而達(dá)到提高鍛件內(nèi)部質(zhì)量的目的。且用窄砧可以直接成形，不用再換砧子，大大節(jié)約了生產(chǎn)時(shí)間。但是，心部孔隙性缺陷不能有效的焊合、壓實(shí)。
工業(yè)汽輪機(jī)廣泛地應(yīng)用于電力、冶金、石油化工等行業(yè)，而轉(zhuǎn)子是工業(yè)汽輪機(jī)的重要部件，它的尺寸隨著單機(jī)尺寸的增大而不斷增大，它的質(zhì)量直接影響到工業(yè)汽輪機(jī)是否安全、穩(wěn)定地運(yùn)行。因此，需要一種更優(yōu)的自由鍛造方法來提高轉(zhuǎn)子鍛件的性能。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種提高轉(zhuǎn)子鍛件質(zhì)量的自由鍛造方法，既能夠使鍛件心部得到有效焊合，又能夠提升其表面質(zhì)量，無可見裂紋及缺陷，并提高生產(chǎn)效率。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出了一種提高轉(zhuǎn)子鍛件質(zhì)量的自由鍛造方法，依次包括以下步驟：
a)第一火：用砧寬為750mm的窄砧進(jìn)行壓鉗把、倒棱和拔長(zhǎng)；
b)第二火：換砧寬為900mm的寬砧進(jìn)行鐓粗和拔長(zhǎng)；砧寬為W1，鍛件變形前的高度為H1，砧寬比W1/H1＝0.6～0.9，壓下率控制在εh＝20％～30％，送進(jìn)量不小于砧寬的90％，壓之前壞料應(yīng)均勻熱透，出爐后及時(shí)鍛壓；
c)第三火：換上砧寬為750mm的窄砧，下部位寬平臺(tái)，進(jìn)行鐓粗和拔長(zhǎng)，砧寬為W2，鍛件變形前的高度為H2，砧寬比W2/H2＝0.42～0.48，鍛件變形前的寬度為B0，鍛件變形前的高度為H3，料寬比B0/H3＝0.83～1.2，壓下率控制在εh＝21％～23％；
d)第四火：再將第三火中的下寬平臺(tái)換成窄砧，拔長(zhǎng)到位，然后號(hào)印，成形得到成品。
作為優(yōu)選，所述B0)步驟中的砧寬比W1/H1＝0.75，壓下率控制在εh＝25％，送進(jìn)量為砧寬的93％。
作為優(yōu)選，所述c)步驟中的砧寬比W2/H2＝0.45，料寬比B0/H3＝1.01，壓下率控制在εh＝22％。
本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明克服了WHF法和FM法各自的缺點(diǎn)，使鍛件表面質(zhì)量得到了明顯提高，無裂紋、疏松等缺陷，鍛件心部得到有效焊合，并且大大提高了工業(yè)生產(chǎn)的效率，該方法也適用于其他同種類型大型鍛件的鍛造。
本發(fā)明的特征及優(yōu)點(diǎn)將通過實(shí)施例結(jié)合附圖進(jìn)行詳細(xì)說明。
【附圖說明】
圖1是本發(fā)明的鍛造過程示意圖。
【具體實(shí)施方式】
為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明了，下面通過附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。但是應(yīng)該理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明的范圍。此外，在以下說明中，省略了對(duì)公知結(jié)構(gòu)和技術(shù)的描述，以避免不必要地混淆本發(fā)明的概念。
本申請(qǐng)結(jié)合工業(yè)生產(chǎn)實(shí)際操作，用工業(yè)汽輪機(jī)上的28CrMoNiV大型轉(zhuǎn)子鍛件作為研究目標(biāo)，研究這種鍛造方法的可行性。鍛造在45MN液壓機(jī)上操作。表1為鍛件的基本信息。鍛造過程示意圖如圖1所示，圖1中T端是指鋼錠的冒口端，B端是指鋼錠的底部端。
表1：鍛件基本信息
參閱圖1，本申請(qǐng)的鍛造過程如下：
a)第一火：用砧寬為750mm的窄砧進(jìn)行壓鉗把、倒棱和拔長(zhǎng)；
B0)第二火：換砧寬為9000mm的寬砧進(jìn)行鐓粗和拔長(zhǎng)；砧寬為W1，鍛件變形前的高度為H1，砧寬比W1/H1＝0.6～0.9，壓下率控制在εh＝20％～30％，送進(jìn)量不小于砧寬的90％，壓之前壞料應(yīng)均勻熱透，出爐后及時(shí)鍛壓；
c)第三火：換上砧寬為750mm的窄砧，下部位寬平臺(tái)，進(jìn)行鐓粗和拔長(zhǎng)，砧寬為W2，鍛件變形前的高度為H2，砧寬比W2/H2＝0.42～0.48，鍛件變形前的寬度為B0，鍛件變形前的高度為H3，料寬比B0/H3＝0.83～1.2，壓下率控制在εh＝21％～23％；
d)第四火：再將第三火中的下寬平臺(tái)換成窄砧，拔長(zhǎng)到位，然后號(hào)印，成形得到成品。
經(jīng)過上述方法鍛造完成后，鍛件表面質(zhì)量較好，無可見裂紋及缺陷，超聲波探傷后也無缺陷，表明此種鍛造方法可行。
該鍛造方法克服了WHF法和FM法各自的缺點(diǎn)，使鍛件質(zhì)量得到了明顯提高，無裂紋、疏松等缺陷，鍛件心部得到有效焊合，大大提高了工業(yè)生產(chǎn)的效率。該方法也適用于其他同種類型大型鍛件的鍛造。
以上僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換或改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。