大锻件锻造方法综述

关注大型锻件

中国锻压协会常务副理事长兼秘书长张金

记者：行业内是怎样定义大型锻件的？

张金：所谓大型锻件，在行业有两块，一个是大型模锻件，另一个是大型自由锻件。行业内目前一般这样定义：1000吨以上液压机或5吨以上自由锻锤锻造生产的自由锻件以及6000吨以上热模锻设备或10吨以上模锻锤生产的模锻件为大锻件。

就我所知，目前国家工信部、发改委定义的大锻件主要指100吨以上的自由锻件，这些锻件也主要指：用于能源装备（电力－核电、火电、风电）、冶金和石化设备、船舶行业。

记者：你认为整个锻件行业及大型锻件行业今后两三年的市场前景怎么样？最近发改委等十部委联合出了名为《关于抑制部分行业产能过剩和重复建设引导产业健康发展若干意见的通知》的文件，该文件提到船舶业、风电设备、大型铸锻件存在产能过剩，您怎么看？

张金：从整个锻造行业来看，这几年的发展非常快，这是我国装备制造业发展带来的机遇。特别是从2005年后，锻造发展非常迅速，直线上升。因此2007年后，行业在这方面的投资大大增加，行业生产能力增加非常快。有人就发出能力过剩的呼声。

我认为，目前行业能力不过剩，但投资过快，行业价格竞争加大。

关于未来三年，我难于预测国家的经济发展趋势，假设国家发展能够维持在一个8％以上的增长，锻造的市场仍然会有一个好的预期，增长不会慢下来，因为：装备制造业的发展必须有锻造的支撑作用。

国家提到的造船、风电设备能力过剩或重复建设，但并不意味着铸锻件能力过剩，铸锻件市场是存在的。从另一个角度看，国家限制一些下游装备企业的建设，对稳定供应商的价格是有积极意义的。

国家出台文件的目的有两个，一个是避免低档次重复建设，另一个是避免那几个行业跟着国家政策而出现一窝蜂的投资。因为国家过去是鼓励风电和造船发展的。

无论如何，从目前情况看，对锻造行业没有太大影响，我们不应担心用户市场问题。

记者：目前，国内关于锻造市场的数据极其少，您是否可以推荐一些能找到这方面情况的地方？

Ｎｏ．５　Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ　２０１　１　《大型铸锻件》　ＨＥＡＶＹ　ＣＡＳＴＩＮＧ　ＡＮＤ　Ｆ０ＲＧＩＮＧ　

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核电蒸汽发生器锻件应用　

ＲＣＣ—Ｍ标准与ＡＳＭＥ标准取样方式的差异　

连占卫　（天津重型装备工程研究有限公司，天津３００４５７）　

摘要：总结了ＲＣＣ—Ｍ及ＡＳＭＥ标准中对核电蒸汽发生器主要锻件取样方式的要求，比较了两者的差异，目　的是进一步理解两个标准有关核电蒸发器锻件取样的要求，以便在生产中正确地使用标准。　关键词：核电蒸汽发生器锻件；ＲＣＣ—Ｍ；ＡＳＭＥ；ＩＲ样　中图分类号：ＴＧ３１６．１　９３　文献标识码：Ｂ　

Ｓａｍｐｌｉｎｇ　Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓ　ｏｆ　Ｎｕｃｌｅａｒ　Ｐｏｗｅｒ　Ｐｌａｎｔ　Ｓｔｅａｍ　Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ　Ｆｏｒｇｉｎｇｓ　ｂｅｔｗｅｅｎ　ＲＣＣ—Ｍ　ａｎｄ　ＡＳＭＥ　Ｃｏｄｅｓ　

Ｌｉａｎ　Ｚｈａｎｗｅｉ　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ　ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ　ｏｆ　ｓａｍｐｌｉｎｇ　ｏｆ　ｈｕｃｌｅａｒ　ｐｏｗｅｒ　ｐｌａｎｔ　ｓｔｅａｍ　ｇｅｎｅｒａｔｏｒ　ｆｏｒｇｉｎｇｓ　ｈａｖｅ　ｂｅｅｎ　ｓｕｍｍａｒｉｚｅｄ，　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓ　ｈａｖｅ　ｂｅｅｎ　ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．Ｔｈｅ　ｐｕｒｐｏｓｅ　ｏｆ　ｔｈｉｓ　ａｒｔｉｃｌｅ　ｉｓ　ｔｏ　ｐｒｏｍｏｔｅ　ａ　ｂｅｔｔｅｒ　ｕｎｄｅｒｓｔａｎｄｉｎｇ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｓａｍｐｌｉｎｇ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓ　ｂｅｔｗｅｅｎ　ｔｈｅ　ｔｗｏ　ｃｏｄｅｓ，ａｎｄ　ｕｓｉｎｇ　ｔｈｅｍ　ｃｏｒｒｅｃｔｌｙ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ　ｐｒｏｃｅｓｓ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｎｕｃｌｅａｒ　ｐｏｗｅｒ　ｐｌａｎｔ　ｓｔｅａｍ　ｇｅｎｅｒａｔｏｒ　ｆｏｒｇｉｎｇｓ；ＲＣＣ－Ｍ；ＡＳＭＥ；ｓａｍｐｌｉｎｇ　ｍｅｔｈｏｄｓ　

我国核电锻件在实际生产中，应用较多的国　外规范是ＲＣＣ—Ｍ与ＡＳＭＥ标准，两者在结构、设　

热模锻生产技术

金属坯料加热到锻造温度采用模锻方法实现精密成形是现代机械零件的重要成形方法之一。机械零件中很多承力件、保安件、传动件采用了热锻成形。汽车的连杆、高速柴油机曲轴、汽车前梁、汽轮机叶片、轴承环等都是热锻的典型件。

蒸汽-空气两用模锻锤曾经是热模锻生产的主要设备，由于能耗大、导向精度不高、又没有顶出装置，因而锻件精度不高。现代大批量生产的企业通常采用热模锻压力机、高能螺旋压力机、电液锤为主要锻造设备。为保证温度的一致性和高的生产率，通常采用感应加热。由于工艺技术提高，设备、模具、润滑条件改进，锻件尺寸精度和复杂程度在本世纪末均有显著提高，如汽车连杆锻件过去重量偏差在7%~8%，现在普遍达到3%~4%；现在曲轴锻件拐颊做到薄而深，满足了现代汽车道行驶速度提高，发动机结构紧凑，出力大的设计要求；新型轿车转向节是一个多枝叉零件，按照其复杂程度计算已经是热锻件的极限。非调质钢在汽车行业中大量应用可以利用锻件余热直接热处理，简化了工艺和设备，有显著节能、节材、节约生产面积的经济效益。工艺模拟和模具CAD/CAM技术的应用，使热锻成形新产品的设计和开发周期显著缩短，锻造机械手、机器人和生产自动化及其配套技术的应用，使热精锻在质量、效率和劳动条件方面有了显著改善。

精密热模锻生产通常要经过下料、加热、制坯、预锻、终锻、切边、校正或精整等多道工步。由于锻件形状尺寸和精度要求不同，有些工步可以省去，确定工步的一般原则和普通热模锻生产线相似；工艺流程设计对于正确选择和利用设备、保证产品精度和质量、提高生产效率、降低生产线投资和日常生产成本、节能节材、改善生产环境和劳动条件都有密切关系，所以无论是利用企业原有条件进行技术改造，还是新建生产线，都要进行详细分析比较，以下为一些应该注意的问题。

1．原材料和下料工步

我国目前生产的钢材往往尺寸公差较大，平直度差，表面质量不高有时会有微裂纹，由于精锻后加工量小甚至不加工，这些裂纹和表面缺陷往往会造成锻件报废，去坯尺寸公差大会引起下料重量偏差增大，有些时候也会影响锻件精度。这些都必须予以考虑，采取相应的预防措施。

锻造比大小对锻件锻造效果的影响

摘要：解释了锻造比的含义，介绍了锻造比的计算方法，阐明了锻造比大小对锻件锻造效果的影响，针对不同情况提出了合理确定锻造比值的方法。

关键词：锻造比；锻造效果；塑性变形；变形程度；临界变形程度

1 前言

锻件是机械产品的重要组成部分。大型锻件是各项事业发展所必需的各种大型设备、装置中的主要基础零部件，发挥着关键支柱作用。中小型锻件毛坯优先采用满足内部质量要求的锻材或轧材作为原材料锻造成形。

锻造效果主要有两个。一是成形；二是改善锻件内部质量，即破碎铸态组织，细化晶粒、均匀组织；锻件理想的锻造效果概括为：内部质量高、形状尺寸精。在锻造中原材料的塑性变形不仅是成形的必要前提，而且也是改善锻件内部质量的必要条件。锻件毛坯实际生产中采用锻造比来规定和衡量塑性变形程度的大小。锻造比大小对锻件锻造效果及力学性能有着重要影响。

2 锻造比的含义

锻造比是锻件在锻造成形时变形程度的一种表示方法，通常用锻坯变形前后的横截面面积之比、长度之比或高度之比来表示。锻造比不仅是表示锻造塑性变形程度的一个几何参数，而且是影响锻造效果及力学性能的一个重要物理参数。锻造比是衡量锻件质量的一个重要指标。

3 锻造比大小对锻件锻造效果的影响

锻造比大小反映了锻造变形程度对锻件组织及力学性能的影响规律。一般规律是，锻造变形过程中随着锻造比增大，由于内部孔隙焊合、铸态树枝晶被打碎，锻坯的纵向和横向力学性能均得到明显提高；当锻造比超过一定数值后，锻坯内部由于形成纤维组织，横向塑性指标、韧性指标急剧下降，最终导致锻件性能出现各向异性。锻件毛坯经过适当锻造比值的锻造成形可使原材料内部缺陷充分锻合，获得致密的组织、细化的晶粒。这是锻件经过热处理工序达到良好的综合性能的基础。

3.1 锻造比对晶粒度的影响