車輪鍛件生產(chǎn)的特點(diǎn)

一、投資大、周期長、能耗高

行車輪鍛件生產(chǎn)需用大型鍛壓設(shè)備，專用工裝， 還需大型冶鑄裝備，粗加工、熱處理設(shè)備與之配 套，所以基建投資巨大。組織生產(chǎn)時(shí)，原材料、 能源、工裝、勞動(dòng)力消耗大，生產(chǎn)周期長。此外， 大鍛件屬單件、小批生產(chǎn)，品種、等級(jí)又靈活多 變，因而要求有較強(qiáng)的適應(yīng)性。所以，發(fā)展大鍛 件生產(chǎn)規(guī)模，不僅要考慮當(dāng)前市場需求，而且要 考慮長遠(yuǎn)發(fā)展，做到科學(xué)決策。要注意節(jié)約，降低成本，采用先進(jìn)適用技術(shù)，提髙綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。

二、質(zhì)量要求嚴(yán)、技術(shù)要科學(xué)化

大鍛件多數(shù)是機(jī)器中的關(guān)鍵件，其受力復(fù) 雜、工況特殊，因此要求必須具備優(yōu)良的工作性 能，才能保證重大裝備能長期、高效、安全、可 靠的工作。尤其在當(dāng)前機(jī)器設(shè)備不斷向髙性能、 大型化、嚴(yán)要求方面發(fā)展，而新材料、新技術(shù)又 不斷涌現(xiàn)的形勢下，如何控制大鍛件質(zhì)景，如何 控制大型鍛造工藝過程，更需要對生產(chǎn)和技術(shù)進(jìn) 行科學(xué)的引導(dǎo)。目前，大鍛件生產(chǎn)在管理和技術(shù) 方面還存在一些不科學(xué)、不合理的環(huán)節(jié),必須盡 快進(jìn)行改革，以提高大鍛件的質(zhì)錄。

三、工藝過程復(fù)雜、生產(chǎn)要現(xiàn)代化

大鍛件生產(chǎn)涉及冶煉、鑄錠、加熱、鍛造、 粗加丄、熱處理、質(zhì)童檢驗(yàn)等諸多環(huán)節(jié)，周期長、 連續(xù)性強(qiáng)、勞動(dòng)密集、科技含量高。因此，沒有 現(xiàn)代化的管理、科學(xué)地協(xié)調(diào)配合，難以組織好生 產(chǎn)。另外，大型鍛造熱加工過程厲髙溫、高壓, 非穩(wěn)態(tài)成形，影響因素多，變化大，很難檢測與 控制，必須采用髙科技與現(xiàn)代化手段，對理論分析與試驗(yàn)研究，不斷攻克制造難關(guān)，使大 鍛件生產(chǎn)快速發(fā)展，并取得良好的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。

尺寸大、重量大大型鍛件的最主要、最根本的特點(diǎn)是它的尺寸大和重量大。例如:我國近年來制造成功的600MW汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子鍛件的尺寸為f1280mm x 16310mm,單重11. 5t21;國外生產(chǎn)的2200~ 2400MW汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子鍛件的尺寸為$1808mm x 16880mm,單重247。

由于尺寸大和重量大,大型鍛件必須由大型鋼錠直接鍛成。眾所周知，大型鋼錠中的偏析、琉松,縮孔、非金屬爽雜物和各種組織不均勻性非常嚴(yán)重,氣體含量也比較高,而且這些缺陷很難在隨后的鍛造過程中去除。所以,在大型鍛件中往往存在著顯著的化學(xué)成分不均勻性:多種多樣的組織缺陷和過高的有害氣體合量。從而使學(xué)大型鍛件的熱處理過程往往干分復(fù)雜、費(fèi)時(shí)和昂貴。因而,必須小心翼翼地進(jìn)行。

其次，由于尺寸大和重量大,工件的熱容星必然很大,這就使得大型鍛件在執(zhí)行熱處理工序時(shí)不可能得到比較大的加熱速度和冷卻速度.因此,對于性能、質(zhì)量要求較高,必須通過調(diào)質(zhì)或淬火使鋼的內(nèi)部組織發(fā)生重大改變的大型鍛件.必須采用過冷奧氏體非常穩(wěn)定、淬透性很高的鋼種,如;Ni-Cr-Mo. Ni-Mo-V、Ni-Cr-Mo-V系鋼等。但是,過冷奧氏體穩(wěn)定性高的鋼易于發(fā)生組織遺傳并進(jìn)而造成合金鋼大鍛件中的晶粒粗大和大小不均.為了解決這個(gè)問題,往往需要采用特殊和比較復(fù)雜的熱處理過程。

再者,尺寸大和重量大，必然使得大型工件在加熱和冷卻過程中產(chǎn)生巨大的表面與心部溫差和組織轉(zhuǎn)變的不同時(shí)性并進(jìn)面遐成工件中的巨大內(nèi)應(yīng)力。在大型行車輪鍛件中,巨大的壓應(yīng)力會(huì)對大型鍛件內(nèi)部組織轉(zhuǎn)變產(chǎn)生阻礙作用,使其推遲或減少轉(zhuǎn)變數(shù)量I巨大的拉應(yīng)力會(huì)導(dǎo)致工件中的裂紋，甚至整體斷裂。此外,在熱處理過程結(jié)束之后,巨大的內(nèi)應(yīng)力會(huì)轉(zhuǎn)化為永駐于大型工件內(nèi)部的殘余應(yīng)力其數(shù)值有時(shí)可高達(dá)數(shù)十或百余MPa,并可與其他有害因素(如鋼中的氫大尺寸的非金屬夾雜物寒冷的氣候等)結(jié)合,造成大型工件在儲(chǔ)存或運(yùn)送中發(fā)生斷裂,稱為置裂。當(dāng)內(nèi)應(yīng)力的數(shù)值較小時(shí)，雖然不會(huì)導(dǎo)致斷裂的發(fā)生,卻會(huì)引起大型工件的尺寸形狀的不穩(wěn)定.并將轉(zhuǎn)化成為工件在正常工作時(shí)所承受載荷的一部分,使工件的有效承載能力降低。還有大型鍛件在力學(xué) 性能上的方向性工件表層與心部組織性能上的巨大差異等,也都是出于其尺寸大、重量大所引起的。

2.生產(chǎn)環(huán)節(jié)多、前期工序的影響大大型銀件的生產(chǎn)過程包括:煉鋼、鑄錠、鍛造、熱處理和粗加工等環(huán)節(jié)，不但程序多、周期長,而且每環(huán)節(jié)的執(zhí)行情況都會(huì)對大型銀件的性能、質(zhì)量產(chǎn)生重大影響。所以,對于從事大型取件熱處理工作的人,必須全面、具體地了解每一大型鍛件的前期工序的執(zhí)行情況及其對熱處理過程所造成的影響,有時(shí)甚至要根據(jù)前期工序的執(zhí)行結(jié)果來修正(或安排)后繼的熱處理工藝。在熱處理工藝的制訂中,他人(包括前人和外國人)和自已通過多年的生產(chǎn)實(shí)踐所得到經(jīng)驗(yàn)和積累下來的數(shù)據(jù),是十分重要和寶貴的，應(yīng)當(dāng)充分利用和借鑒。但是，只作到這一點(diǎn)是不夠的。還應(yīng)當(dāng)努力吸收當(dāng)代科技成就中一切對我們有用和行之有效的東西,并盡量發(fā)揮大型銀件在成分設(shè)計(jì)、工藝設(shè)計(jì)和電子計(jì)算機(jī)模擬計(jì)算等方面的作用，以便在工藝過程開始之前便將在工藝執(zhí)中可能發(fā)生的問題逐一解決,以求最終獲得- -個(gè)性能、質(zhì)最和使用壽命都好的大型鍛件,并最大限度地發(fā)揮金屬材料的潛力.