筒类锻件锻造工艺选择

2014-02-05中国一重机械股份公司铸锻钢事业部水压机锻造分厂黑龙江161042荣中华

金属加工(热加工) 2014年3期

中国一重机械股份公司铸锻钢事业部水压机锻造分厂（黑龙江 161042）荣中华

筒类锻件是压力容器、裂化反应器等产品的重要组成部件。在筒类锻件中，加工外径超过4000mm筒类锻件时，因其所需坯料及钢锭相对较大，所以锻造工序与方案也相对固定和单一。加工外径小于4000mm小筒类锻件，由于其所需坯料及钢锭较小，下料方式和锻造工序也相对复杂，所以对此类锻件的锻造工艺方案选择也较多。通过举例，对小直径筒类锻件，通过不同工艺方案进行对比分析，得出成本较低、锻件质量较好的工艺方案。

1.工艺方案对比

（1）工艺要求现有某厂订货筒类锻件2件。图1为加工尺寸，加工重17 560kg。图2为锻件尺寸，锻件重23 380kg。

图1

（2）可行性锻造工艺方案提出方案一：一支钢锭锻一件成品，锻造工序见图3。方案分析：根据所需坯料重量应选取40t锭型（锭身重31.2t），钢锭利用率58.5%，共需两支钢锭，钢锭共重80t，出成品火次坯料重26.45t。

图2

图3

两件锻件成品共需6火次，本方案在生产实际操作过程中需要注意：冲孔时保证冲子与坯料对正，坯料表面无伤，马杠扩孔时压下量及旋转角度要均匀，保证锻件成品质量。

方案二：两件锻件合锻，采用一支钢锭，锻造工序见图4。方案分析：根据所需坯料重量应选取83t锭型（锭身重64.83t），钢锭利用率56.5%，共需钢锭一支。出成品火次坯料重50.77t。

本方案在生产实际共需4火次，操作过程中需注意：①芯棒拔长火次，拔长过程中应注意控制坯料长短面及壁厚均匀等问题，如果芯棒拔长时长短面较大，则需要气割水口端冲孔毛刺飞边，在下一火次，预扩孔后进行平整端面。②在芯棒拔长后，由于其内孔直径较小，坯料较长，马杠扩孔火次，只能使用较细马杠，在本扩孔工序中，马杠易产生弹性变形，坯料扩孔效率低，无法实现一火次出成品，本火次只能进行预扩孔，下火次采用较粗马杠进行扩孔出成品。③马杠扩孔出成品后，气割分料时，为保证分料准确，则需先将坯料发往冷加工，在立车进行加工气割引槽宽，并要求在镗床加工气割引流孔，然后转至气割机进行气割分料。

图4

方案三：两件锻件合锻，采用一支钢锭，锻造工序见图5。方案分析：根据所需坯料重量应选取83t锭型（锭身重64.83t），钢锭利用率56.5%，共需钢锭一支。出成品火次坯料重50.77t。

本方案在生产实际共需4火次，操作过程中需注意：芯棒拔长火次，拔长过程中应注意控制坯料的长短面及壁厚均匀等问题。芯棒拔长时要拔出足够坯料长度，以保证留出气割割口量，气割时要划线保证割端面齐整。在马杠扩孔火次，因其出成品火次坯料较短，可实现马杠扩孔一火次出成品。

图5

（3）锻造工艺方案对比通过对上述三种方案对比分析，方案一中所需锭型较后两种方案节省3t钢液，但火次多两火次，生产实际操作较简单，易保证锻件成品质量。方案二中锻件成品需冷加工立车加工气割引槽后气割机分料，工序较多，生产难度较大。方案三在操作过程中，芯棒拔长火次后，气割分料两块时，气割保证端面整齐度难度较大，为保证锻件成品质量，出成品火次需要增加平整端面工序。

通过经济成本分析，方案一较后两种方案节约钢液成本，锻造成本较后两种方案高，通过成本综合分析，方案一成本较后两种方案低。方案二较方案三增加了加工气割引槽工序，所以较方案三成本要高。综上所述，对于类似于所举例的锻件产品，较好的锻造工艺选择方案依次为方案一、方案三、方案二。