大型锻件的特殊锻造法
锻造法，全称锻造方法，主要是在锻造锻件的过程中，为保证大钢锭锻造质量而采用的一系列手段。主要控制参数有进砧量、压下量、翻转角度等。目前世界上总结出了比较多的锻造方法。最常见的有JTS锻造法、WHF锻造法、FM锻造法、AVO锻造法、KD锻造法、LZ锻造法等。原本这种温度地域的分袂并无严酷的鸿沟，一样平常地讲，在有再结晶的温度地域的锻造叫热锻，不加热在室温下的锻造叫冷锻。
锻件进行热态锻造的目的在于用压力使钢锭凝固过程中形成的内部缺陷,如疏松、空洞被锻合。近年米,根据核电、石油、化工设备设计上的要求,锻件愈来愈大.银造用钢锭也愈来愈大型化,这样来,如何利用能力有限的压力达到疏松,空洞的锻合,成为大锻件制造上的重要课题。为适应生产的需要,自70年代以来,国内外大锻件生产厂家不断研究开发了一些新的锻造方法。如FM锻造法.KD锻造法、FML锻造法JTS锻造法、TER锻造法. SUF锻造法和AVO锻造法等,并已成功的用于生产。在解决这一问题方面取得了良好地效果。
这些方法,通过塑泥试验,测量了锻造过程中的内部变形、应力变化与分布,水压机负载和变形情况,并通过计算机模报研究,在掌屋了锻件心部的空隙锻合和压实的应力-一应变条件的基础上,通过生产实践检验证实都是可行的。
(一) FM锻造法
FM法是避免产生曼内斯显效应,即锻件心部不产生拉应力的锻造方法。
FM锻造法坯料表面不顶冷,用普通上平砧和下平台不对称地锻压坯料，能有效地锻合封闭孔洞.疏松缺陷而达到锻透的目的。
当上砧压下时,坯料心部产生较大地静水压,而拉应力只不过位于靠近下平台的坯料完好层内,即属于静水压为主导型的锻造法。其所需压机载荷是同等砧宽的普通平砧锻造方法的1.4倍左右,在0.3<W/H<0.6的范围内,FM法锻造不会产生曼内斯曼效应:拔长时的变形抗力随着砧宽W的减小而减小。但当W/H>0.6的情况下,FM法拔长和常规拔长相比，就几乎没有区别了。只有当W1H的值不大以及由于钢锭尺寸很大和压机压力有限，只能达到较小的进给量比值时,采用FM法锻造。
FML锻造法是降低FM法压机负荷的锻造法.其砧子布置与FM法相同其上砧长度比料窄,下面的工具仍是大平台。用小的压下量、小的锻造比和低的压机载荷就可以有效地锻合坯料内部的空洞、疏松缺陷.
梯森、享利希公司1981年用一个435t的钢锭，用FM法5火拔长锻造成轴身直径1 8A9mm.锻件粗加工巫量200t的发电机轴。
利用FM法设造的工艺特点:
(1)采用180°翻转双面压下工艺，中界闭合双面压下最为22.5%,临界锻比约为1, 5. 8其内部孔醵闭合的临界等效应变=0. 35.
KD锻造法是第一重型机器厂于1966年创遗的高温扩散加热宽砧大压下量锻造法。钢锭在长时间的高温下有足够的塑性,然后用上平,下v形宽砧锻遣转子锻件获得成功。试验证明采用上、下V形砧对于提高银件表面金属塑性、增加心部三向压应力水平、锻合钢锭内部缺陷.保证锻件的同心度等方面均比上平、下v形砧有利。资料[119]对各种砧型进行了全面研究,认为开角a= 135的上下v形砧为最优.当W/Di=0.6时,拔长的临界压下量14.6%，可以完全锻合D%/5处的孔涧性缺陷.第一驾型机器厂采用135角的1200mm上下V形宽站的段造法，成功地应用于大型支承辊和转子锻件的生产中。
WHF般造法也是一种宽砧强力压下锻造法。它与KD锻造法的区别仅在于砧型不同,WHF法用的是上、下宽平砧。利用WHF法拔长,只有砧宽比达到0.68~0. 77.每次压下变形量e为20%时,锻件内部的孔洞缺陷才能有效的银合。但其拔长效率不如上下V形宽砧后者是前者的1.3倍。但平砧所需压机吨位较小,工艺适应性很广,目前仍被广泛应用。
日本制钢所用WHF法锻遭了最大8400m支承辊，它用500t钢锭整锻而成130。第二重型机器厂用WHF法锻造了600MW的电站转子锻件和大型支承辊。
KD锻造法的工艺特点:
(1)其中心变形区较大，而且变形均匀。对心部缺陷的锻合有利,且不会产生偏心现象。
(2)位于水平轴线上的孔洞易闭合,平行于压下方向轴线上的孔洞最难闭合,利用上、下v型砧拨长时,坯料应翻转90度。
(3)与WHF法相比能以较小的压下量压合所有Do/5区内的孔洞缺陷,拔长效率。
WHF锻造法的工艺特点:
(1)芯部孔洞的闭合过程是沿着圆一椭圆一骓一线的方式逐渐闭合的,闭合后线段的长度与原始孔径的比约为3.2。
(2)须采用错砧锻造,错砧时有效砧宽应覆I盖全长,才能够锻合芯部。5区域内的孔隙缺陷。
(三) JTS锻造法
JTS锻造法又称中心压实法或降温锻造法.硬壳锻造法.它是8本室蓝制钢所馆野万吉和鹿野昭于1958年发明的。第- 重型机器厂在1974~1978年间对该方法进行了大量的实验。
JTS法的实质是将高温的坯料表面冷却(如喷水雾,吹风等)至终锻温度，而坯料心部仍然处于高温，与表面形成250~350C的温差.由于外冷内热，金属表、里的变形抗力也就不同.施庆时,外面的硬壳好像模具--样,而坯料内部受到三向压应力的作用,心部的缺陷得以锻合。
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