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大型鑄鍛造件在機床制造、汽車制造業(yè)、船舶、電站、兵i器工業(yè)、鋼鐵制造等領(lǐng)域具有重要的作用,作為重要的部件,其具有大的體積與重量,其工藝與加工比較復(fù)雜。
通常采用的工藝熔煉后鑄錠,進行鍛造或重新熔化澆注成型,通過高頻加熱機獲得要求的形狀尺寸與要求,來其服役條件的需要。由于其加工工藝特點,對鑄鍛件的聲波探傷也有的應(yīng)用技巧。 鍛件聲波探傷 1.鍛件加工及常見缺陷 鍛件是由熱態(tài)鋼錠經(jīng)鍛壓變形而成。鍛壓過程包括加熱、形變和冷卻。鍛件缺陷可分為鑄造缺陷、鍛造缺陷和熱處理缺陷。
鑄造缺陷主要有:縮孔殘余、疏松、夾雜、裂紋等。鍛造缺陷主要有:疊、白點、裂紋等。熱處理缺陷主要是裂紋。 縮孔殘余是鑄錠中的縮孔在鍛造時切頭量不足殘留下來的,多見于鍛件的端部。 疏松是鋼錠在凝固收縮時形成的不致密和孔穴,鍛造時因鍛造比不足而未全溶合,主要存在于鋼錠及頭部。
夾雜有內(nèi)在夾雜、外來非金屬夾雜和金屬夾雜。內(nèi)在夾雜主要集中于鋼錠及頭部。 裂紋有鑄造裂紋、鍛造裂紋和熱處理裂紋等。
鍛造鍛件時鍛造比的選取原則
變形了的晶粒,在終鍛溫度以上??梢曰謴?fù)成均勻的等軸狀晶粒,但雜質(zhì)保持著晶粒變形時的狀態(tài),在鍛造后,作為金屬流動的痕跡,被遺留在鍛件中。這種雜質(zhì)在金屬內(nèi)有規(guī)律、定向分布的組織叫做“纖維組織”,雜質(zhì)在鍛件內(nèi)的分布形態(tài)叫做“流線”。 象木材一樣,纖維組織使金屬的性能在不同方向上有了差異(方向性),表現(xiàn)為沿著纖維方向(順長)取試驗棒做力學(xué)性能試驗時,各項指標(biāo)都比垂直纖維方向(橫切)的好。
消除鑄態(tài)缺陷和形成纖維組織,這就是鍛造對金屬組織和性能的主要影響。這一影響的大小,即消除缺陷的和形成纖維的程度如何,主要取決于金屬在鍛造過程中的變形方式和鍛造比。
鍛壓主要按成形方式和變形溫度進行分類。按成形方式鍛壓可分為鍛造和沖壓兩大類;按變形溫度鍛壓可分為熱鍛壓、冷鍛壓、溫鍛壓和等溫鍛壓等。
熱鍛壓
是在金屬再結(jié)晶溫度以上進行的鍛壓。提高溫度能改善金屬的塑性,有利于提高工件的內(nèi)在質(zhì)量,使之不易開裂。高溫度還能減小金屬的變形抗力,降低所需鍛壓機械的噸位。但熱鍛壓工序多,工件精度差,表面不光潔,鍛件容易產(chǎn)生氧化、脫碳和燒損。當(dāng)加工工件大、厚,材料強度高、塑性低時(如特厚板的滾彎、高碳鋼棒的拔長等),都采用熱鍛壓。
冷鍛壓
是在低于金屬再結(jié)晶溫度下進行的鍛壓,通常所說的冷鍛壓多專指在常溫下的鍛壓,而將在高于常溫、但又不超過再結(jié)晶溫度下的鍛壓稱為溫鍛壓。溫鍛壓的精度較高,表面較光潔而變形抗力不大。
在常溫下冷鍛壓成形的工件,其形狀和尺寸精度高,表面光潔,加工工序少,便于自動化生產(chǎn)。許多冷鍛、冷沖壓件可以直接用作零件或制品,而不再需要切削加工。但冷鍛時,因金屬的塑性低,變形時易產(chǎn)生開裂,變形抗力大,需要大噸位的鍛壓機械。