軸類鍛件一般用于傳動(dòng)軸,是機(jī)器設(shè)備的關(guān)鍵和核心部件,是制造重大裝備的基礎(chǔ)件,質(zhì)量要求十分嚴(yán)格。軸類鍛件的生產(chǎn)過程為鍛前加熱、鍛造和鍛后熱處理。由于大型鍛件的生產(chǎn)多為單件生產(chǎn),鍛件的報(bào)廢將造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失,并造成工期的延誤。因此必須制定合理的加熱規(guī)范以確保鋼錠加熱的安全,并減少加熱時(shí)間以達(dá)到節(jié)約能源的目的。

       具體研究內(nèi)容及結(jié)論如下:

       室溫裝爐時(shí),鋼錠的加熱可以使用加熱爐的最大加熱能力。通過模擬得到了鋼錠加熱時(shí)的應(yīng)力場(chǎng)和溫度場(chǎng)。鋼錠心部應(yīng)力為三向拉應(yīng)力,以軸向應(yīng)力為最大。且在低溫期和鋼錠心部相變期出現(xiàn)軸向應(yīng)力和表心溫差的峰值。從快速加熱的角度來考慮,加熱規(guī)范優(yōu)化參數(shù)為舵桿鋼錠相變期保溫溫度為850℃,相變期保溫時(shí)間為1小時(shí),鍛造保溫溫度為1235℃;螺旋槳軸鋼錠相變期保溫溫度為850℃,相變期保溫時(shí)間為0.8小時(shí),鍛造保溫溫度為1220℃。

       高溫裝爐時(shí),低溫期時(shí)鋼錠的升溫速度明顯加快,但心部的應(yīng)力也有很大的上升,即高溫裝爐能有效減少加熱時(shí)間,但必須控制最高裝爐溫度。裝爐溫度下的保溫時(shí)間舵桿鋼錠為2小時(shí),螺旋槳軸為1.5小時(shí),其余與低溫裝爐時(shí)相同。

       后續(xù)數(shù)火次的加熱與前幾次加熱不同。由于鍛件內(nèi)部溫度高,而表面的溫度低,因此當(dāng)爐溫到達(dá)鍛造保溫溫度時(shí),鍛件內(nèi)部的表心溫差并不大,因此加熱需選用較小的鍛造保溫溫度,1220℃。當(dāng)鍛件長度大于加熱爐長度時(shí),未裝爐部分的鍛件將對(duì)爐中靠近爐門鍛件的溫度產(chǎn)生較大的影響,為了減少加熱時(shí)間,需要增加裝爐長度。

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