大型連桿軸鍛件的鍛造過程涉及多個(gè)關(guān)鍵步驟，需嚴(yán)格控制工藝參數(shù)以確保鍛件的機(jī)械性能和尺寸精度。以下是詳細(xì)的鍛造流程：

1. 材料選擇與準(zhǔn)備

• 材料：通常選用中碳鋼或合金鋼（如42CrMo、40Cr、C38等），需滿足高強(qiáng)度、耐疲勞和韌性要求。

• 坯料準(zhǔn)備：鋼錠或連鑄坯經(jīng)鋸切或火焰切割成所需尺寸，通過超聲波檢測(cè)內(nèi)部缺陷。

2. 加熱工藝

• 加熱爐：采用燃?xì)鉅t或電爐，溫度均勻性控制在±10°C以內(nèi)。

• 溫度范圍：加熱至1100°C~1200℃（視材料而定），使組織均勻奧氏體化。

• 保溫時(shí)間：按坯料直徑每100mm保溫1小時(shí)計(jì)算，避免過熱或欠熱。

3. 預(yù)成型（制坯）

• 鐓粗：通過壓力機(jī)或鍛錘鐓粗坯料，消除內(nèi)部孔隙，提高致密度。

• 拔長(zhǎng)：采用平砧或型砧拔長(zhǎng)，初步形成軸部輪廓，控制長(zhǎng)徑比避免折疊缺陷。

• 壓痕/分料：在連桿的大頭和小頭位置壓出凹槽，分配材料。

4. 模鍛成型

• 模具設(shè)計(jì)：上下模閉合形成型腔，考慮鍛件收縮率（約1.2%~1.5%）和脫模斜度。

• 鍛造設(shè)備：選用大型液壓機(jī)（如8000噸以上）或鍛錘，分多道次成形：

1. 預(yù)鍛：初步充滿模具型腔，保留適量余量。

2. 終鍛：精確成型，確保飛邊均勻，避免充填不足。

• 潤(rùn)滑：噴涂石墨基潤(rùn)滑劑，減少摩擦和模具磨損。

5. 切邊與沖孔

• 熱切邊：鍛后立即用切邊壓力機(jī)去除飛邊（溫度≥850℃）。

• 沖孔：連桿大頭部分需沖中心孔，可能采用空心沖頭或后續(xù)機(jī)加工。

6. 熱處理

• 正火/退火：消除鍛造應(yīng)力，細(xì)化晶粒。

• 調(diào)質(zhì)處理：淬火（水或油冷）后高溫回火，獲得回火索氏體組織，平衡強(qiáng)度與韌性。

• 局部強(qiáng)化：對(duì)軸頸等關(guān)鍵部位進(jìn)行感應(yīng)淬火或滲氮處理。

7. 精整與檢測(cè)

• 校正：通過冷壓或熱校確保直線度。

• 無(wú)損檢測(cè)：超聲波探傷（UT）檢測(cè)內(nèi)部缺陷，磁粉探傷（MT）檢查表面裂紋。

• 尺寸檢驗(yàn)：使用三維測(cè)量?jī)x或樣板檢查關(guān)鍵尺寸（如軸徑、同心度）。

8. 后續(xù)加工

• 粗加工：車削外圓、銑削端面，預(yù)留精加工余量。

• 精加工：磨削軸頸至最終尺寸，鉆孔、攻絲等。

關(guān)鍵控制點(diǎn)

• 溫度控制：避免過熱導(dǎo)致晶粒粗大，終鍛溫度不低于800℃。

• 變形速率：過快易開裂，過慢則降低效率。

• 模具預(yù)熱：模具預(yù)熱至200~300℃，防止熱沖擊裂紋。

應(yīng)用示例

• 柴油機(jī)連桿：需承受交變載荷，鍛后需進(jìn)行疲勞試驗(yàn)。

• 船舶曲軸：分段鍛造后焊接或整體鍛造，要求極高的動(dòng)態(tài)平衡性。

通過上述工藝，可確保大型連桿軸船用鍛件滿足高強(qiáng)度、高精度和長(zhǎng)壽命的使用要求。