利用空心钢锭制造筒形件锻造工艺的探讨

大型筒体锻件是火电、核电、石化、煤化工以及航天航空压力容器中的关键部件，为了保证大型筒体锻件的质量，成品锻件必须经过严格的超声波探伤和外观尺寸检测。生产实践表明，在空心钢锭的铸造过程中，钢锭内部的各种冶金缺陷是不可避免的，即使是采用目前国际上最先进的双真空冶炼技术。因此，必须通过锻造的方法消除空心钢锭内部的偏析、孔洞、疏松等铸态缺陷，由于空心钢锭特殊的原始组织结构，不能采用冲去心部缩孔、夹杂等方法来消除内部缺陷，所以，不能简单的套用传统的锻造工艺，应结合空心钢锭缺陷特点选用合理的锻造工艺组合及参数，使成品锻件能达到组织致密性、晶粒细化的要求。国内在大型筒体锻件方面主要采用普通的实心钢锭来生产，其制造工艺流程是:倒棱下料压钳口一粗墩切除水冒口一墩粗冲孔一芯棒拔长一芯轴扩孔一精锻。用这种方法制造，工序多，火次多，内部组织缺陷多，成形质量不易控制，外部尺寸余量大，钢锭的利用率低;采用空心钢锭制造大型筒体锻件可以省去墩粗冲孔两道工序，具有节能、节材、短流程、提高现有设备加工能力等优点，因此空心钢锭非常适合用于大型筒体锻件的制造。本章从控形控性的角度，采用DEFORM-3D建立三维有限元模型，利用第三、四章的研究结果，对一重所生产的30t空心钢锭进行缩比模拟，以期为空心钢锭锻造工艺及参数的制定提供一定的参考和依据。