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大型筒類鍛件多應(yīng)用于壓力容器,壓力容器的發(fā)展趨勢是大型化和整體化,鍛造合金鋼鍛件,設(shè)備的大型化使鍛件尺寸越來越大,有些鍛件尺寸已超過現(xiàn)有壓機的鍛造能力。
筒體鍛件的主要制造過程包括煉鋼→鍛造→鍛后熱處理→性能熱處理→性能檢驗。其中熱加工工藝過程對產(chǎn)品質(zhì)量均有影響,因此可通過控制熱加工工藝過程來控制產(chǎn)品質(zhì)量。
筒節(jié)鍛件所用鋼錠采用精選的原材料和鐵合金,電爐冶煉加爐外精煉。鋼水經(jīng)合理控制化學(xué)成分、真空冶煉并真空澆注,保證得到高純凈度的鋼。
由于筒體鍛件尺寸超過現(xiàn)有水壓機的尺寸,無法利用水壓機直接鍛造出成品。筒體鍛件的鍛造在 150MN水壓機和筒體軋機上完成。先利用水壓機鍛造出半成品,然后在筒節(jié)軋機上軋制出成品。筒節(jié)的鍛造過程為:鐓粗、沖孔→芯棒、拔長→馬杠擴孔→軋制出成品。
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大型鍛件的缺陷有很多種,但是常見的并對工件安全性造成嚴重威脅的則主要有以下幾種:裂紋、白點、縮孔、氣泡、夾雜物等。
裂紋內(nèi)含物多有空氣存在,空氣的聲阻數(shù)量級約為102,浙江合金鋼鍛件,而金屬材料的聲阻抗數(shù)量級約為106,可見空氣和金屬材料的聲學(xué)特性相差很大。由前述結(jié)論可知,裂紋與基體材料的邊界是“軟”邊界。
白點一般認為是由于工件熱處理過程中氫逸散不充分,殘留在基體中而形成的。由于氫氣的聲學(xué)特性阻抗約為1. 15 & 102,遠遠小于金屬材料的聲學(xué)阻抗。因此,由前述結(jié)論可知,白點缺陷與基體材料的邊界屬于“軟”邊界。
縮孔與氣泡這2種缺陷的內(nèi)含物均為氣體,氣體的聲特性阻抗數(shù)量級為102,遠小于金屬材料的聲特性阻抗,所以這種缺陷與基體材料邊界亦屬于“軟”邊界。
非金屬夾雜物主要是指鋼中的鐵及其他元素與氧、硫、氮等作用形成的化合物,以及在煉鋼和澆注過程中混入鋼中的耐火材料碎片。由于這些碎片的成分主要是S IA l Fe等的氧化物,故可說鋼中的非金屬夾雜物是氣體在鋼中存在的一種形式。這類材料的聲特性阻抗小于金屬基體的聲特性阻抗,所以這類缺陷與基體材料的邊界可被認為是“軟”邊界。
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鍛件是一種加工流程。鍛件是金屬被施加壓力,通過塑性變形塑造要求的形狀或合適的壓縮力的物件。這種力量典型的通過使用鐵錘或壓力來實現(xiàn)。鍛件過程建造了精致的顆粒結(jié)構(gòu),并改進了金屬的物理屬性。在零部件的現(xiàn)實使用中,一個正確的設(shè)計能使顆粒流在主壓力的方向。
鍛件需要每片都是一致的,合金鋼環(huán)鍛件,沒有任何多孔性、內(nèi)含物或其他的瑕疵。這種方法生產(chǎn)的元件,強度與重量比有一個高的比率。
鍛件的優(yōu)點有可伸展的長度;可收縮的長度、可伸展的橫截面;可改變的長度、可改變的橫截面。
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