大型锻件内部缺陷分析及消除内裂纹的措施.PDF

维普资讯 机械 设计 与制造 第 5期 一 152一 Machinery Design Manufacture 2008年 5月 文章编号：1001—3997(2008)05—0152—02 大型锻件 内部缺陷分析及消除内裂纹的措施 宫成立 关谷涵 (沈阳职业技术学院，沈阳 110045) Analysisonlarge-scaleforginginternaldefectandmeasuresofeliminatinginternalcracks GONGCheng—li，GUANGu—han(ShenyangProfessionalTechnologyInstitute，Shenyang110045，China) brickwalkcompactors；W HF compactionmethod 1． 一 — 一 ● 一 一 一 一 一 一 一 一 一 ～ 一 ～— 一 一 一 一 一 中图分类号：TH16。TG335 文献标识码：A 钢铁的冶金质量和凝固特性不可避免地会给钢锭带来许多 夹杂、疏松、裂纹等原始缺陷，虽然随着冶炼浇注技术的进步，这 些缺陷的数量 、大小、形状、分布和组成等都会得到较大程度的 改善，但夹杂仍然存在。传统锻造理论认为，塑性加工的作用一 是成形，二是改性，既改善材料内部质量，提高力学性能。由于大 型锻件制造技术的特殊性和复杂性，如果锻坯在塑性加工过程 中应力状态不 良，变形分布、温度分布不均 ，生产中常发现大锻 件有孔隙性和裂纹性缺陷。然而长期以来对于材料内部缺陷热 修复规律缺乏深入认识。 大量研究表明，锻件内部缺陷可以通过热加工过程进行修 复…。所以，研究如何使大锻件中的缺陷压实锻合，以及通过适 当方式修复缺陷，顺利通过超声波探伤，对提高锻件生产的技术 水平和经济效益具有重要意义。 1模拟实验 图 120MnMo钢试样在各温度下的金相组织 实验用材料为管板锻件常用材料20MnMo钢，采用钻孔压 2锻造工艺方法的改进与实施 缩法预置内裂纹。综合考虑加热温度和保温时间对裂纹修复的 2．1实例分析 作用，在 (800～1200)℃的温度范围内，加热并保温试样。将制成 (1)某单位在 1997年生产34870、600kW转子锻件经探伤 的金相试样，在光学显微镜下清楚地观察到试样的裂纹部分随加 在 A段心部存在有(2～4,3)mm当量的密集性缺陷，如图2所 热温度升高、保温时间延长而逐渐被修复的过程，如图 1所示。 示。距外圆表面250mm到中心，经解剖其中的一个锻件，做低倍 (1)80oC时，裂纹中间仍为空洞，如图 1(a)所示。 检验 ，其结果为中心部分 占截面的二分之一范围内存在有疏松 (2)温度上升到900~C，裂纹的尖端部分首先修复，使裂纹 的实际尺寸减小，如图 l(b)所示。 -一 ．- ：。，’一、’ ，’ (3)当温度达 1000~时，原裂纹部位已经基本上被重结晶 j·：：：≥。，，j『-：?专一≮， 组织所填充，但其组织与周围基体不同，如图 l(c)所示。 (4)温度达到 1200℃时，裂纹内的金属组织与周丽基体已