[发明专利]一种大型扁方锻件的自由锻方法

说明书

本发明属于金属的锻造领域，具体涉及一种大型扁方锻件的自由锻方法。本发明的大型扁方锻件的自由锻方法包括以下步骤：将钢锭墩粗后，进行多趟次错砧拔长，拔长锻造比不小于3.0；每趟次拔长时，控制压下量和进砧量：所述压下量H满足：H＝H0‑H2＝(0.14‑0.18)H2；所述进砧量L满足：H2/L＝2.0‑2.1；其中，H0为压前高度，H2为压后高度。本发明的大型扁方锻件的自由锻方法，拔扁方时控制压下量和进砧量，利用双鼓效应，经多趟锻造、多次小变形，控制内部均匀变形，细化组织，杜绝片状夹杂和夹杂裂纹等缺陷的产生，大幅提高产品合格率。

技术领域

本发明属于金属的锻造领域，具体涉及一种大型扁方锻件的自由锻方法。

背景技术

扁方锻件是生产中常遇到的一种锻件，一般来讲宽度远大于厚度，类似于钢板。扁方锻件的特点决定了成型过程中必将进行单向大变形，工艺控制不到位，就会出现片状缺陷，探伤不合格，直接报废。废品率高达10-20％以上，技术薄弱的厂家高达30-50％，造成了极大的浪费。

扁方锻件探伤不合格的原因主要有：

(1)片状缺陷。主要由于单向大变形引起的，钢锭中都不可避免的存在各种夹杂，正常情况下呈分散的点状分布，其当量尺寸小于探伤标准要求时，是允许的，但在单向大变形作用下，点状缺陷扁平化，变成片状缺陷，引起探伤缺陷超标。

(2)夹杂裂纹。单向大变形易引起心部产生剧烈变形，心部又是夹杂物最多的区域，夹杂物处变形能力有限，剧烈变形易引起夹杂裂纹。

(3)粗晶与混晶。在应力和热的双重作用下，易发生动态再结晶，如果动态再结晶进行不充分，易引起粗晶与混晶。

发明内容

本发明的目的在于提供一种大型扁方锻件的自由锻方法，可杜绝片状缺陷和夹杂裂纹的产生，大幅提高产品合格率。

为实现上述目的，本发明的大型扁方锻件的自由锻方法的技术方案是：

一种大型扁方锻件的自由锻方法，包括以下步骤：将钢锭墩粗后，进行多趟次错砧拔长，拔长锻造比不小于3.0；每趟次拔长时，控制压下量和进砧量：

所述压下量H满足：H＝H0-H2＝(0.14-0.18)H2；

所述进砧量L满足：H2/L＝2.0-2.1；

其中，H0为压前高度，H2为压后高度。

拔扁方时控制单次压下量，实现多趟次小变形成型。控制进砧量，使高宽比H2/L＝2.0-2.1，此时，H0/L＝2.14-2.28，动态高宽比(从开始下压到结束下压过程中高宽比一直在连续变小)H1/L始终处于2.0-2.28之间，压下过程中局部产生双鼓，利用双鼓效应使内部产生均匀的变形。

动态高宽比H1/L的宽不是指扁方的宽度，而是指有效砧宽。拔长可以看成局部镦粗，每一锤压下过程就是一次局部镦粗，高宽比是指坯料的高度与坯料两个宽度的较小者的比值，一般来讲，有效砧宽小于扁方料坯的宽度，所以，高宽比是指料坯的高度与有效砧宽的比值。有效砧宽是指压下过程中实际起作用的砧子的宽度，通过控制进砧量来控制有效砧宽，由于每次的压下量比较小，有效砧宽近似等于进砧量。

不同于利用单鼓效应实现心部压实的自由锻工艺，该方法是将内部的应力应变分散，避免心部产生过大的应力应变而引起片状缺陷。

本发明的大型扁方锻件的自由锻方法，拔扁方时控制压下量和进砧量，利用双鼓效应，经多趟锻造、多次小变形，控制内部均匀变形，细化组织，杜绝片状夹杂和夹杂裂纹等缺陷的产生，大幅提高产品合格率。

压扁方锻造时，每压完一趟，翻转180度，并且与上一趟错砧锻造。优选的，所述多趟次错砧拔长，每压完一趟，翻转180度，错砧程度为30-50％L。