主軸鍛件是水力發(fā)電站設(shè)備中的重要鍛件,對(duì)于質(zhì)量要求十分嚴(yán)格，能否避免鍛造過程中出現(xiàn)問題直接關(guān)系到其質(zhì)量的好壞，本文根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，針對(duì)鍛造過裎中端面凹心的出現(xiàn)進(jìn)行細(xì)致分析，優(yōu)化了鍛造工藝。
      1.主軸鍛件形狀特點(diǎn)
      主軸鍛件形狀特點(diǎn)：水口端部法蘭直徑超大，中間部分直徑小，直徑落差大，水口端一圓直徑大、長(zhǎng)度小。
      2.優(yōu)化前鍛造工藝
     原有鍛造工藝變形過程為：壓鉗口,切水口棄料→第一次鐓粗、KD拔長(zhǎng)→第二次鐓粗、KD拔長(zhǎng)→拔長(zhǎng)下料精整出成品。鍛造過程中存在弊端為：拔長(zhǎng)下料火次，水口端一圓下料時(shí)，端面凹心嚴(yán)重，導(dǎo)致水口端一圓去凹心后長(zhǎng)度不足，需要重新從大圓下料拔長(zhǎng)，造成原材料浪費(fèi)，鋼錠有效利用率降低。另外，成品鍛造火次增加。
                                              
      3.原因分析
     （1）成品法蘭直徑較大，第二次鐓粗時(shí)，受坯料高徑比限制，KD拔長(zhǎng)時(shí)壓下量較小，坯料水口端面沒有形成有效鼓肚，端面較平，拔長(zhǎng)下料時(shí)，水口端一圓壓下量和相對(duì)進(jìn)給量都較小，壓力不能傳遞到心部，使得水口端面形成凹心。
     （2）工藝未對(duì)拔長(zhǎng)下料所用的型砧進(jìn)行明確規(guī)定，我廠150MN水壓機(jī)通常使用的上平砧寬度有1200mm和850mm兩種，出成品火次變形量大，他用1200mm寬型砧拔長(zhǎng)速度快，加劇了端面凹心的形成。
     （3）出成品火次變形量大、時(shí)間長(zhǎng)，當(dāng)坯料溫度接近鍛造溫度區(qū)間下限時(shí)，為了防止坯料開裂，會(huì)減小壓下量，此時(shí)拔長(zhǎng)下料也會(huì)加劇端面凹心的形成。
     4.工藝優(yōu)化
     針對(duì)上述問題我們對(duì)鍛造工藝進(jìn)行了優(yōu)化，優(yōu)化后工藝為：
    壓鉗口，切水口→專用鐓機(jī)蓋板鐓粗、1200mm上平下V拔長(zhǎng)、冒口端下料→850mm上平下V拔長(zhǎng)下料出成品。
    （1）設(shè)計(jì)專用鐓粗蓋板,新蓋板屮心帶孔，與坯料接觸面為圓弧過渡,坯料鐓粗時(shí)與蓋板接觸面呈較大鼓肚狀，有效避免坯料端面后續(xù)拔長(zhǎng)出現(xiàn)凹心現(xiàn)象。
    （2）第二次鐓粗后直接利用1200mm上平下V形砧拔長(zhǎng)，并將冒口端下料拔長(zhǎng)至合適尺寸，保證成品火次冒口端小法蘭有足夠變形量即可，避免出成品火次變形量大、下料料溫低出現(xiàn)端面凹心，保證出成品在一火次鍛造完成。
    （3）出成品火次選用850mm上平下V形砧拔長(zhǎng)下料，水口端下料長(zhǎng)度在滿足h/D≥0.3（h為下料長(zhǎng)度，D為坯料直徑）和h/L≥2/3，（h為下料長(zhǎng)度，L為錘頭寬度）條件下，選用相對(duì)較窄的850mm上平下V形砧，相對(duì)進(jìn)給量增加，保證水口端不出現(xiàn)明顯凹心前提下，水口端下料長(zhǎng)度比原先減少約300mm。
                                                     
     5.結(jié)語
    （1）工藝優(yōu)化前，出成品一般需要2～3火次完成，工藝優(yōu)化后，出成品能在一火次全部完成，節(jié)約生產(chǎn)成本，鍛件表面質(zhì)量顯著提高。
    （2）鋼錠利用率提升，工藝優(yōu)化前，鋼錠采用187t錠型，鋼錠利用率為59.9%，優(yōu)化后采用181t錠型，鋼錠利用率為61.0%，每個(gè)鍛件節(jié)約鋼錠重大6t。
    （3）本次工藝優(yōu)化為后續(xù)端面法蘭直徑較大鍛件的生產(chǎn)提供了寶貴經(jīng)驗(yàn)。