科普文章，大型鍛鋼件典型鍛造方法及工藝流程介紹

大型鍛鋼件一般是指鋼錠重量≥150t，且單個鍛件重≥90t的產品，其代表牌號一般為25Cr2Ni4MoV、30Cr2Ni4MoV、40Cr3MoV、45Cr4NiMoV、12Cr2Mo1、12Cr2Mo1V、20MnNiMo等牌號的鍛件材料。大型鍛鋼件一般用來製造電力、造船、冶金、石油化學等工業裝置的主要部件。因為要作為主要部件，所以大型鍛鋼件的使用效能和質量要求一般都極為嚴格，而對效能和質量起決定性作用的，就是鍛鋼件的鍛造方法及工藝。

在我國，有關大型鍛鋼件的加工工藝標準有三項，分別為GB/T 37464-2019《大型鍛鋼件的淬火與回火》、GB/T 37558-2019《大型鍛鋼件的鍛後熱處理》、GB/T 37559-2019《大型鍛鋼件的正火與退火》。這三部標準對於指導大型鍛鋼件的加工工藝起著重大作用，不過，拜恩工程師也發現有關大型鍛鋼件典型鍛造方法及工藝流程的介紹資料不多。我們都講蓋房子要先把地基打好，我們只有先把鍛鋼件基本的鍛造方法及工藝流程掌握，才能更好去突破和研發新工藝，所以認識大型鍛鋼件的典型鍛造方法及工藝流程是有必要的。

對於大型鍛鋼件，鍛造的主要目的是成形和改善材料內部缺陷和組織，以保證鍛件形狀尺寸和提高內部質量。常見的典型鍛造法一共有四種，分別為寬平砧高溫強壓法（WHF 鍛造法）、中心壓實法、中心無拉應力鍛造法（FM 鍛造法）、寬大砧壓實鍛造法（KD 鍛造法）。工藝流程根據鍛件種類，分別為大型軸類工藝流程、筒類鍛件工藝流程、餅類鍛件工藝流程。下面是相關方法或流程的詳細介紹。

寬平砧高溫強壓法（WHF 鍛造法）

寬平砧高溫強壓法（WHF 鍛造法）是一種在寬平砧上利用高溫大變形條件，使鋼錠中的孔隙性缺陷鍛合的鍛造工藝方法。加工時，推薦採用砧寬比 0。6～0。8、壓下率約 20%時較為合理。在此引數下鍛壓，坯料內應力、應變分佈較合理，中心，孔穴和疏鬆組織將被有效壓實。兩次壓下部分的中間應有 10%左右的砧寬搭接量，並在翻轉施壓時注意錯砧，以達到鋼坯均勻壓實的

目的。

中心壓實法

中心 壓實法是將鋼錠倒稜後，鍛成方截面坯，然後加熱到 1220℃～1250℃（始鍛溫度）保溫後，從爐中取出，採用表面空冷、鼓風或者噴霧冷卻到 720℃～780℃（終鍛溫度），鋼錠表層形成一層“硬殼”，這時鋼錠心部溫度仍保持 1050℃～1100℃，內外溫差約為 230℃～270℃，用窄平砧沿鋼錠縱向加壓，藉助表層低溫硬殼的包緊作用，達到顯著壓實心部的目的。

中心無拉應力鍛造法（FM 鍛造法）

中心無拉應力鍛造法（FM 鍛造法）是下砧為寬平砧，上砧為窄砧。坯料在不對稱的平砧間變形，在鍛坯內部產生不對稱變形，各部位應力狀態也發生改變。在坯料變形時，形成拉應力的部位移至坯料下方，而中心部位受壓應力作用，對鍛合鋼錠內部孔隙類缺陷效果顯著。FM 鍛造法推薦工藝引數為上砧砧寬比 0。6，壓下率 14%～15%。

寬大砧壓實鍛造法（KD 鍛造法）

寬大砧壓實鍛造法（KD 鍛造法）的上下砧均為 V 型砧。利用鋼錠在長時間的高溫條件下有足夠的塑性，能在有限的裝置上，用寬砧大壓下率進行鍛造，採用上、下 V 型砧鍛造有利於鍛件表面金屬塑性的提高，增加心部的三向壓應力狀態，保證鍛件的同心度，進而有效地鍛合鋼錠內部缺陷。這裡的工藝引數推薦上、下 V 型砧開角α=135°，採用砧寬比 0。4～0。8（最佳為 0。6）、壓下率約 20%時較為合理。鍛造時應注意錯砧，90°翻轉，保證鍛件心部均勻壓實，拔長效率高。

不同鍛鋼件的工藝流程介紹

1。大型軸類鍛件工藝流程為：壓鉗口→主變形→分料→出成品。主變形可選用寬平砧高溫強壓法、中心壓實法、中心無拉應力鍛造法、寬大砧壓實鍛造法，或其他適合的鍛造方法，以確保鍛件有充足的鍛造比及保證整個截面得到充分鍛透。若鍛件截面尺寸較大，可透過增加鐓粗拔長次數增加鍛造比，或採用其他方法增加鍛造比。

2。大型筒類鍛件工藝流程一般為：下料→鐓粗→衝孔→擴孔。對於較長的大型筒類鍛件，衝孔後可增加芯軸拔長工序。為了確保鍛件有充足的鍛造比，在下料前可透過增加拔長或者鐓粗拔長增加鍛造比，或採用其他方法增加鍛造比。

3。大型餅類鍛件工藝流程一般為：壓鉗口→主變形→下料→鐓粗、展壓。餅類鍛件主變形可參照大型軸類鍛件工藝流程，餅類空心鍛件鐓粗、展壓後應增加衝孔工序。餅類鍛件展壓時，可透過合理的展壓方式，以確保餅類鍛件的壓實效果和變形均勻。

以上就是大型鍛鋼件的常見鍛造方法及工藝流程介紹。大型鍛鋼件在製造中質量保證技術非常重要，但是大型鍛鋼件有典型的多品種，小批次生產，所以很多時候，企業對其鍛造生產難以實現自動化加工，而大型鍛鋼件的鍛造工藝又是一個系統的過程，這還要求我們掌握鍛造裝置及附具操作工藝，鋼錠效能符合要求、鍛造過程的風險控制等，這一切都要求我們根據實際的生產經營、企業內部質量要求、實際的科研成果，合理選擇鍛造變形方案和各火次變形量的分配。