鍛件鍛制時加熱火次的確定

1、鍛件鍛制時加熱火次的確定大型鑄鍛件1991年第1. 2期（總第51. 52期）合刊111大型鑄鍛件1991年第1. 2期（總第51. 52期）合刊111H. n. LLIejiaes對鍛造工藝規(guī)程設(shè)計實踐所作的分析表 明，工程技術(shù)人員正在加快實現(xiàn)對鍛坯在出 爐后的時間內(nèi)的變形巌和加熱火次的確定。 設(shè)計好的工藝規(guī)程，通常需要結(jié)合不必要的 消耗與開支、燃料耗損、生產(chǎn)率的降低以及 鍛件的質(zhì)量進行試驗和修改。鍛件鍛制時加熱火次的確定，是目前研 究不多的領(lǐng)域，與本課題有關(guān)的報道數(shù)景有 限。櫓如說，在文獻1中，由一支普通 的碳素鋼和合金鋼鋼錠鍛制的鍛件，其加熱 火次是根據(jù)鍛件的長度和重毘以及鍛造的工 作雖

2、來確定的。這種方法是近似的方法，因 為缺乏對鍛坯基本參數(shù)（鍛造溫度和時間 的變化作具體分析。但在降低加熱火次和改 善鍛造工藝方面有其潛力。在文獻2中，在壓機上鍛制階梯軸的 加熱火次，是按各段鍛比大小來確定的。這 種解決方法的峽點同文獻1的一樣。在文獻33中，按照重100t的鋼錠的數(shù) 學模型（巧計算鍛造期間鍛坯在空氣中進行A. B. CHBaveB變形的容許時間。這個方法的峽點是精確度 不夠，因為為了計算鍛坯在鍛造過程中的冷 卻采用了鋼錠自由冷卻的數(shù)據(jù)。另外，文獻 中也未指出鍛造時間這就給為確定加熱火次 而利用計算溫皮場帶來困難。本文的目的在于開發(fā)一種現(xiàn)代化實踐需 要的、更加簡單而精確的確定鍛件

3、鍛造加熱 火次的方法。采用的方法是包括確定變形時 鍛坯表面溫度和不同形狀鍛件的鍛制時間在 內(nèi)的計算方法（。按照變形鍛坯表面溫度達 到相等和鍛造溫度的下限，來確定出爐期間 的最大變形量。以3t重5XHM鋼錠做的矩形 刀具鍛件的鍛造工藝規(guī)程（見圖1）為例，來 計算隨著出爐期間最大變形疑的確定而得到 的最佳加熱次數(shù)。鍛造是在7.5MN水壓機 上用平砧進行的。由一支鋼錠制造6個長 1190mm、截面270 x 136mm的鍛件。按3火 完成的原工藝鍛造，每火后得到2個鍛件 （圖la。用電子計算機對實驗數(shù)據(jù)進行處 理，結(jié)果得到了確定依賴于鍛造工藝參數(shù)的 矩形鍛件鍛造時間“和表面溫度Tn的公式大型鑄鍛件1

4、991年第1. 2期（總第51. 52期）合刊111大型鑄鍛件1991年第1. 2期（總第51. 52期）合刊111(7) et al.： VGB Kraftwerkstechnik t 62. Heftn. Not. 1982(8) ( a ). Vol. 7Jf4 ( 1987 )> S$27(9) 牝村等：( 0 ) :Vol. 73. R14 (1887 ) S628(10) R/H/Cazenave: Proceedings： Geoerator Re- taining-Ring Workshop. EPRI EL-5825, Man 1988. Sec. U(11) J. E

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6、1390 B90 口韋丄b二BI/C1003 亠O |2800二 丄'11皿石 帑*火M大型鑄鍛件1991年第1、2期（總第51、52期）合刊1131100.1)90-4b圖1重3t鋼刀具他建過程a-原工藝b併工藝大型鑄鍛件1991年第1、2期（總第51、52期）合刊113大型鑄鍛件1991年第1、2期（總第51、52期）合刊113ru 三 f （ Dq Jq/Dq,JHc*,Hc* ）Tn = j （.丫h ,7*o 9THarp ,S（）/7 ）式中，D。一鍛坯初始直徑：Hcp寬厚比不大于3的矩形鍛件的 平均尺寸，4-毛坯長度,人一鍛件長度，T BSTP 爐溫；開始冷卻溫度$S。一

7、鍛坯表面積'口一鍛坯體積。利用所得的公式，我們按照原工藝確定 了第一火兩個鍛件的鍛造時間。當no = 490 mm, lo/Do =2, HCP = 203mm, /|/HCP = 12.8, " =32min時，考慮到鍛造鉗把時間 （3 min和三次剁切時間（2.5min）,則 不變形部分的總共冷卻時間=32+ 3 + 25 = 375min。當To = 1220*0 ,rOx« =37.5 min, S0/r = 8,鋼錠駆3t時，不變形部分 的表面溫度Tn =840t.錠身的始鍛溫度T0 = 1053t：（因為移到 壓機上要3 min,壓鉗把要3 min,所以

8、錠 身溫度下降。當THarp= 1220t, " =32 min,而To =105313時，鍛件變形部分的表 面溫度丁口 860 X） o因為鋼錠部分溫度在鍛完2個鍛件后高 于鍛造溫度下限（零于800t>,這就可以做 出結(jié)論：按原工藝規(guī)程，這一火的變形是少 了。應(yīng)該把它提高?？紤]到鋼錠變形部分溫 度有60匕的儲存，在第一火期間可以加鍛】 個鍛件。其結(jié)果，6個鍛件兩火就鍛成了。為了査明第一火鍛制3個鍛件的可能 性，必須對鍛造3個鍛件所費時間以及鋼錠 部分的溫度值重新計算。當Po = 490mm, h/Hcd = 17.7,/cp = 203mm時，"=37.5 min。

9、鍛造過程終了時鋼錠變形部分的表面 溫&Ta =840X：o終鍛時鋼錠不變形部分的表面溫度，在 自由冷卻條件下為800C （鍛出3個鍛件37.5 min,壓鉗把3 min,四次剁切3 min）。對鍛坯部分熱狀態(tài)進行分析，結(jié)果査明 第一火可以鍛制4個鍛件。在鍛制4個鍛件時，在Do = 490mm、 la/D0 = 4、h/Hcp = 24.6、HCP = 203mm 的情況下，需要45mm。鋼錠變形部分的表 面溫度，在鍛造過程終了時為812C,這就有 可能完成鍛件的剁切。在規(guī)定的剁切鍛件所 費時間（3.5min ）內(nèi)，變形部分的溫度逐 漸變到鍛造溫度下限，即800to同樣可以實施每火鍛出3

10、個鍛件的鍛造 工藝規(guī)程。但是，以在第一火鍛4個和第二 火鍛2個鍛件的新工藝方案（圖1 b ）為更 好。這是因為，第二火鍛坯長度較小，因而 加熱費用較少。為了實際應(yīng)用所獲得的結(jié)果，在所述計 算的基礎(chǔ)上確定加熱火次，編制了算法以及 用BASIC語言編的在“電子學家口328” 型微機上用的程序。電子計算機計算了加熱 次數(shù)，確定了鍛件的鍛造時間和整個鍛造過 程中鍛坯的各段溫度。為了在鍛造軋輻、7尾 抽、轉(zhuǎn)子、楔塊、空心鍛件這類大型鍛件時 計算加熱火次，也編制了類似的程序。所獲得的研究結(jié)果，使得有可能提高生 產(chǎn)率和鍛件質(zhì):S,降低費用和燃氣耗屋，而 且減少氧化皮的形成。參考文獻(1 ) Cokojtob

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