車輪鍛件生產的特點

一、投資大、周期長、能耗高

行車輪鍛件生產需用大型鍛壓設備，專用工裝， 還需大型冶鑄裝備，粗加工、熱處理設備與之配 套，所以基建投資巨大。組織生產時，原材料、 能源、工裝、勞動力消耗大，生產周期長。此外， 大鍛件屬單件、小批生產，品種、等級又靈活多 變，因而要求有較強的適應性。所以，發展大鍛 件生產規模，不僅要考慮當前市場需求，而且要 考慮長遠發展，做到科學決策。要注意節約，降低成本，采用先進適用技術，提髙綜合技術經濟效益。

二、質量要求嚴、技術要科學化

大鍛件多數是機器中的關鍵件，其受力復 雜、工況特殊，因此要求必須具備優良的工作性 能，才能保證重大裝備能長期、高效、安全、可 靠的工作。尤其在當前機器設備不斷向髙性能、 大型化、嚴要求方面發展，而新材料、新技術又 不斷涌現的形勢下，如何控制大鍛件質景，如何 控制大型鍛造工藝過程，更需要對生產和技術進 行科學的引導。目前，大鍛件生產在管理和技術 方面還存在一些不科學、不合理的環節,必須盡 快進行改革，以提高大鍛件的質錄。

三、工藝過程復雜、生產要現代化

大鍛件生產涉及冶煉、鑄錠、加熱、鍛造、 粗加丄、熱處理、質童檢驗等諸多環節，周期長、 連續性強、勞動密集、科技含量高。因此，沒有 現代化的管理、科學地協調配合，難以組織好生 產。另外，大型鍛造熱加工過程厲髙溫、高壓, 非穩態成形，影響因素多，變化大，很難檢測與 控制，必須采用髙科技與現代化手段，對理論分析與試驗研究，不斷攻克制造難關，使大 鍛件生產快速發展，并取得良好的社會經濟效益。

尺寸大、重量大大型鍛件的最主要、最根本的特點是它的尺寸大和重量大。例如:我國近年來制造成功的600MW汽輪發電機轉子鍛件的尺寸為f1280mm x 16310mm,單重11. 5t21;國外生產的2200~ 2400MW汽輪發電機轉子鍛件的尺寸為$1808mm x 16880mm,單重247。

由于尺寸大和重量大,大型鍛件必須由大型鋼錠直接鍛成。眾所周知，大型鋼錠中的偏析、琉松,縮孔、非金屬爽雜物和各種組織不均勻性非常嚴重,氣體含量也比較高,而且這些缺陷很難在隨后的鍛造過程中去除。所以,在大型鍛件中往往存在著顯著的化學成分不均勻性:多種多樣的組織缺陷和過高的有害氣體合量。從而使學大型鍛件的熱處理過程往往干分復雜、費時和昂貴。因而,必須小心翼翼地進行。

其次，由于尺寸大和重量大,工件的熱容星必然很大,這就使得大型鍛件在執行熱處理工序時不可能得到比較大的加熱速度和冷卻速度.因此,對于性能、質量要求較高,必須通過調質或淬火使鋼的內部組織發生重大改變的大型鍛件.必須采用過冷奧氏體非常穩定、淬透性很高的鋼種,如;Ni-Cr-Mo. Ni-Mo-V、Ni-Cr-Mo-V系鋼等。但是,過冷奧氏體穩定性高的鋼易于發生組織遺傳并進而造成合金鋼大鍛件中的晶粒粗大和大小不均.為了解決這個問題,往往需要采用特殊和比較復雜的熱處理過程。

再者,尺寸大和重量大，必然使得大型工件在加熱和冷卻過程中產生巨大的表面與心部溫差和組織轉變的不同時性并進面遐成工件中的巨大內應力。在大型行車輪鍛件中,巨大的壓應力會對大型鍛件內部組織轉變產生阻礙作用,使其推遲或減少轉變數量I巨大的拉應力會導致工件中的裂紋，甚至整體斷裂。此外,在熱處理過程結束之后,巨大的內應力會轉化為永駐于大型工件內部的殘余應力其數值有時可高達數十或百余MPa,并可與其他有害因素(如鋼中的氫大尺寸的非金屬夾雜物寒冷的氣候等)結合,造成大型工件在儲存或運送中發生斷裂,稱為置裂。當內應力的數值較小時，雖然不會導致斷裂的發生,卻會引起大型工件的尺寸形狀的不穩定.并將轉化成為工件在正常工作時所承受載荷的一部分,使工件的有效承載能力降低。還有大型鍛件在力學 性能上的方向性工件表層與心部組織性能上的巨大差異等,也都是出于其尺寸大、重量大所引起的。

2.生產環節多、前期工序的影響大大型銀件的生產過程包括:煉鋼、鑄錠、鍛造、熱處理和粗加工等環節，不但程序多、周期長,而且每環節的執行情況都會對大型銀件的性能、質量產生重大影響。所以,對于從事大型取件熱處理工作的人,必須全面、具體地了解每一大型鍛件的前期工序的執行情況及其對熱處理過程所造成的影響,有時甚至要根據前期工序的執行結果來修正(或安排)后繼的熱處理工藝。在熱處理工藝的制訂中,他人(包括前人和外國人)和自已通過多年的生產實踐所得到經驗和積累下來的數據,是十分重要和寶貴的，應當充分利用和借鑒。但是，只作到這一點是不夠的。還應當努力吸收當代科技成就中一切對我們有用和行之有效的東西,并盡量發揮大型銀件在成分設計、工藝設計和電子計算機模擬計算等方面的作用，以便在工藝過程開始之前便將在工藝執中可能發生的問題逐一解決,以求最終獲得- -個性能、質最和使用壽命都好的大型鍛件,并最大限度地發揮金屬材料的潛力.