浅析大型自由锻造液压机车间工艺设计

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1、文章编号：1672一O121(2010)02—0064—03大型自由锻造液压机车间工艺设计分析吕增印(机械工业第六设计研究院第一工程所，河南郑州450007)摘要：介绍了自由锻造液压机车间工艺流程及工艺布置，提出了锻造跨+炉子跨双跨和锻造跨+炉子跨+锻造跨三跨两种布置方案，并分析了相应优缺点。另外，详细探讨了液压机、工业炉和其他辅助设备间的配套关系，液压机、工业炉与厂房的相互影响关系以及对公用设施的要求等。对大型自由锻造液压机车间的工艺设计具有较高的参考价值。关键词：机械制造；车间；自由锻造液压机；工艺

2、设计中图分类号：TG49文献标识码：B1育仃言采用该种装炉方式已成为锻造行业的发展趋势。锻目前，我国已投入运行的8MN～160MN自由锻造的主要工序为镦粗和拔长，为了反映锻件的变形造液压机150多台，但是大多数自由锻造液压机为程度，引入了锻造比(K)的概念，它是工程上常用的早期的水压机，数控化程度低，生产率低下，需要完变形参数。典型锻件的锻造比见表1。成CNC改造【l】并配备锻造操作机，尤其要强化锻造表1典型锻件的锻造比嘲和热处理工业炉的现代化改造。锻件名称计算部位总锻造比我国大锻件生产处于“过剩”和“

3、短缺”的双重压碳素钢轴合金钢轴最大截面2．0～2．52．5～3．O力下，即一般大锻件供大于求；而技术含量和质量要热轧辊冷轧辊辊身2．5～3．O3．5～5．O求高的大锻件，如百万千瓦级火电和核电用汽轮机船用轴法兰轴身>1．5≥3．O转子(超临界、超超临界)、特大支承辊、大型高温高水轮机空心轴法兰轴身>1．5≥25压厚壁筒体、船用大马力低速柴油机组合曲轴等锻曲轴曲拐轴颈≥2．0≥3．O件，我们尚处于生产能力低或不能生产的状态。基于此，通过对现有锻造设备及32业炉设备进行升级改模块最大截面≥3．0造或新建锻造

4、车间，国内企业掀起了投资高品质大汽轮机转子发电机转子轴身3．5-6．0型自由锻件制造的热潮。本文通过对大型快速锻造汽轮机叶轮涡轮盘轮毂轮缘4．0～6．06．0-8．0液压机车间的工艺设计及相关配套设施的介绍，希航空用大锻件最大截面6．0～8．0望能对相关企业带来帮助。大锻件形体尺寸大，缺陷多，内应力大，温度分布不均匀，结晶、相变复杂，内部热扩散及氢气扩散2工艺设计困难。所以，冷却和热处理方式多，周期长、工艺过程2．1工艺流程复杂l2l。其热处理方式主要包括锻后冷却、退火(低温大型自由锻造液压机车间(以下

5、简称“液压机车退火、中间退火、完全退火、等温退火等)、正火、回问”)的工艺流程相对简单，主要为：钢锭一加热一锻火、调质，还有等温冷却及起伏等温退火等，具体热造(镦粗、拔长)一热处理一取样一(粗车)。液压机车处理工艺根据不同锻件的要求而定，本文不再赘述。热处理后的锻件一般取样检测物理性能，如果需要还可以完成粗车的工序，为下一道半精加工、精加工做好准备。2．2工艺布置2．2．1设备选型液压机车间主要设备为自由锻造液压机和工业炉。液压机的最大压力及其辅助设备由钢锭的重量、材质决定；而锻造液压机的数量配置情况由

6、大型锻件的生产纲领决定。同样，工业炉的载间大型锻件运输或锻造操作的要求的话，他们也会重量、工作温度(升温速度)、工作尺寸等由锻件的重成为车间产能提升的瓶颈。液压机车间设备的配置量、材质、尺寸、排料方式等决定。另外，需要特别注在锻压行业已形成了一个经验性的总结，详见表2。意的是压机的配置能力必须与工业炉的配置能力匹2．2．2工艺布置液压机车间的典型布置有两种方配，否则配置低的设备将制约整个液压机车问的锻式，如图la、b所示。件生产能力。图la液压机车间由主跨(锻造工段)和炉子披另外，作为车间的运输(操作)

7、设备同样起着关屋跨(炉子工段)双跨组成。这种布置方式的优点如键的作用，如果这些配套设备的能力不足以满足车下：表2液压机锻造能力及配套设备翻液压机镦粗最大钢锭拔长最大钢锭操作机锻造起重机、翻料机运输起重机加热炉热处理炉备注公称压重量平均对重量平均对起重量倾翻力矩△臼起重量台起重量△口炉底总面积炉底总面积力，MN／t颈／ram／t颈／ram，t，(kN·m)数，t数／t数／口／台数IE]I台数82．549856345loo115／3124_3／230．25／312．55634875ll0250l20，515

8、0／1Ol36．45／367．56／380／3O150／lOl翻料机自25241063491406l0-20250-5O0l60103／(5+1保温)l2O，4l3O，51重10t80／30150／1O2翻料机自3032l17952140620-40500～lo0Ol651221(5+1保温)l46．25，41重lot15O／50／102150／301翻料机自60601496l30198650～80l300～20oOl～2l30230．42