船用大型锻件要注意的事项有很多,但是并不是每一项都要严格的注意,大型船用轴系锻件制造工艺是什么?下面这篇文章主要给大家进行 讲述。
船用大型锻件是船舶的关键部件 ,随着船舶向大型化、高速化发展和制造技术的不断进步 ,船用锻件的尺寸日益增大 ,对锻件的质量要求也越来越高 。给大型船用锻件生产带来的困难也越来越大。制造企业必须具备很高的冶炼控制技术水平 、现场管理及操作水平 、丰富的锻造经验和完善的热处理手段和技术。 二重集团公司作为国内船用锻件主要供货商之一 。形成了以轴系锻件为主导的大型船用传动系统锻件制造体系和5O ~98机型全套的船用柴油机锻件制造体系。一套轴系锻件交货总重量达294.824t, 锻件毛坯重达375.3t。其中螺旋桨轴单件交货重量达91.2t,锻件毛坯重达115t,并取得船级社CCS认证书。近年来 ,我们山西中信重工集团有限公司又承接批量生产大型轴系锻件合同,在制船轴件在法兰尺寸和毛坯单重方面再次创造新的记录,毛坯法兰直径达95m.长度超过15m,毛坯重达近120t.
1.在锻造方面,该批船轴件的主要尺寸均已超出我公司以往生产过的船用大型锻件 ,若按以往经一次镦拔主变形后分料出成品的成形方式锻制中间轴和螺旋桨轴将难以满足无损检测和晶粒度要求,主要表现在 :
在选定合适的钢锭锭型后。中间轴锻件只有一次镦拔,不能满足法兰的锻比要求,会导致法兰部位未被锻透压实,极易出现粗晶和无损检测不合格问题.中间轴锻件中法兰与杆部的台阶差较大,杆部长 ,螺旋桨轴的杆部超长 ,锻造工作量大 , 若在一火次内出成品 ,会出现低温锻造 ,易导致锻件出现锻造裂纹和混晶 1.2 热处理。
2.在热处理方面 ,由于锻件有效截面差较大且杆部细长,在热处理执行工序中容易发生各部均热不透、杆部变形严重、法兰粗晶等现象 ,影响性能指标 。
生产中对轴类件经常采用使锻件产生反向弯曲的塑性变形的冷校直方法。由校直引起的相邻晶粒位向的不均匀变形,使在锻件内部出现了相互平衡的内力,这些内力在变形终止后,仍继续保留在锻件内部,即成为残余应力。校直时,通过校直机向弯曲方向施加向下压力,这时,轴的上层受到压应力,下层受到拉应力,整体上保持力的平衡。轴的受压部位外表层为塑形变形区,里层为弹性变形区。当轴类件校直后进行粗车、精车和切槽后,表面塑形变形区被去掉,残余应力的平衡遭到破坏,里层的弹性区开始恢复,残余应力重新分布,轴发生弯曲变形,导致尺寸超差。因此,冷校直后虽然减少了零件弯曲,但也在零件内部保留了残余应力,如果不消除,会在后续的加工中引发新的变形。而该二轴的以往生产并没有出现大批次不合格产品,可能是因为不同批次的校直量大小不同所致,毛坯弯曲变形小,校直压下;相应较少,校直引发的残余应力较小,同时由于生产安排,毛坯校直后可能在库房中放置一段时间。通过在室温下较长时间的停放,零件内部的残余应力也可以得到释放,因而以往该轴类件的生产未遇到大批鼉不合格现象。去应力退火是将工件加热至Ac,以下某一温度,保温一定时间后冷却,使工件发生回复,从而消除残余内应力。此次利用该轴类件进行去应力退火试验消除了校直引发的残余应力,减小了弯曲变形
由于交货周期紧 ,又无生产经验 ,只能根据车间现有的设备能力进行多方面的综合分析。为了保证首批投料锻件的成功 ,考虑到车间设备 、操作以及锻后热处理时间较长等因素 ,为避免中间轴中法兰部因锻比不够 ,无法保证大端法兰能被锻透压实 ,锻造工艺主变形改为两次镦拔 。为防止因中间轴中法兰与杆部台阶差过大和中间轴、艉轴杆部长度超长易造成的低温锻造 ,在锻造工艺中对原来的出成品火次分为两火次 ,增加制中间坯过渡火次 。减少出现锻造裂纹和混晶的质量风险。在执行锻造工艺过程中对装炉温度 、加热温度 、加热速度 、保温时间、炉气气氛等作了较严格的限制.同时,在锻造工艺上对锻件的成形方式 、 变形程度、变形温度等都作了定量要求 。最终,所有船用大型锻件基本在工艺要求条件下锻出了成品。
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