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鐓粗鍛造比大于2.5，為了防止鋼錠的A 型偏析區(qū)撕裂產(chǎn)生裂紋，采用砧寬為850mm 的平砧進(jìn)行雙面輾壓，每錘的壓下量控制在坯料高度的20%左右。鍛造拔長(zhǎng)過(guò)程中，采用850mm 寬的上下平砧，采用寬砧強(qiáng)壓法拔長(zhǎng)，每一道次的鍛造壓下量為坯料高度的20%。搭接量為200mm，每道次拔長(zhǎng)完畢后，將坯料翻轉(zhuǎn)90°，為避免漏壓區(qū)域，錯(cuò)半砧，壓下一道次。

表1 TA2的化學(xué)成分(%)鑄錠在β相區(qū)進(jìn)行開(kāi)坯和多次鐓拔，充分破碎粗大的鑄態(tài)晶粒，得到擠壓錠坯，其顯微組織如圖1所示。由圖可知，鑄錠經(jīng)過(guò)多次鐓拔后晶粒分布不均勻，大部分晶粒形貌呈鋸齒狀且晶粒粗大，晶粒尺寸達(dá)到150～300μm，這是由于鐓拔過(guò)程中材料變形不均勻；同時(shí)，材料中出現(xiàn)了少量等軸晶，這是由于鐓拔溫度達(dá)到了TA2的動(dòng)態(tài)再結(jié)晶溫度，產(chǎn)生了動(dòng)態(tài)再結(jié)晶晶粒。

同時(shí)由于是出口產(chǎn)品對(duì)外觀有較高的要求，需在鍛造時(shí)將加熱產(chǎn)生的一次氧化皮清理干凈，因此本工藝在鍛造前增加了除鱗設(shè)備進(jìn)行一次氧化皮的清除，通過(guò)采用除鱗設(shè)備，可取消傳統(tǒng)的鐓粗去氧化皮工序，從而提高產(chǎn)品生產(chǎn)效率及表面質(zhì)量。工藝流程分析根據(jù)其產(chǎn)品特點(diǎn)可選擇兩種生產(chǎn)流程如下。⑴方案一：采用制坯設(shè)備拔長(zhǎng)桿部后將桿部放入型腔后在4000t 上進(jìn)行鐓粗、預(yù)鍛、終鍛。

3)鍛造的控制：鍛造必須有反復(fù)鐓拔過(guò)程，鍛件心部區(qū)域有足夠的塑性變形量，不得少于二次鐓拔過(guò)程。模鑄錠鍛造比不小于5，連鑄坯料鍛造比不小于6，最后一火鍛造比必須不小于1.5。嚴(yán)格按鍛造工藝執(zhí)行，控制每次的變形量，每次變形應(yīng)到位，嚴(yán)格控制終鍛溫度；中間因設(shè)備問(wèn)題或其他原因可以回爐，視后續(xù)鍛比情況，應(yīng)進(jìn)行降溫鍛造。

4 變形工藝 對(duì)于模具鋼的變形可以使用多種變形方式，冶金廠一般以拔長(zhǎng)為主，對(duì)于大斷面的材或模塊，為了保證質(zhì)量，有時(shí)采用鐓拔，即鐓粗與拔長(zhǎng)相結(jié)合，這是增加鍛造比的主要方式。在變形過(guò)程中，應(yīng)注意變形量的控制，對(duì)于如Cr12型的冷作模具鋼，每次的變形量不宜過(guò)大，以免出現(xiàn)裂紋。

拔長(zhǎng)時(shí)壓下間隔時(shí)間為5 ～10s，拔長(zhǎng)過(guò)程中不宜出現(xiàn)折疊缺陷，采用逐步送進(jìn)的方式進(jìn)行拔長(zhǎng)，不允許在同一位置連續(xù)壓扁拔長(zhǎng)。鐓粗和拔長(zhǎng)的過(guò)程中可以翻面交替進(jìn)行，為避免坯料和模具直接接觸和溫降過(guò)快，與油壓機(jī)接觸的坯料端面必須墊上石棉，如果石棉破碎或被壓成粉末狀應(yīng)進(jìn)行更換。鍛造的過(guò)程中如果出現(xiàn)裂紋、折疊等缺陷，應(yīng)排除缺陷后再加熱進(jìn)行鍛造，鍛造坯料修傷的寬深比大于10，圓滑過(guò)渡。

PART02Simufact Forming：鍛造工藝的“數(shù)字實(shí)驗(yàn)室”海克斯康Simufact Forming鍛造工藝仿真包括鐓粗、模鍛、拉伸、拔長(zhǎng)、自由鍛、擠壓、輥鍛、線割、熱處理等工藝，能夠幫助用戶通過(guò)仿真的方式實(shí)現(xiàn)鍛造成形工藝虛擬試錯(cuò)，通過(guò)對(duì)成形過(guò)程中材料流動(dòng)、溫度、應(yīng)力、應(yīng)變、折疊缺陷、設(shè)備噸位、微觀晶粒等分析，幫助優(yōu)化鍛造工藝。

目前鍛件成形方案有兩種：一種是鐓粗→預(yù)鍛→終鍛；另一種為鐓粗預(yù)成形→終鍛。兩種工藝在實(shí)際生產(chǎn)中各有利弊，第一種工藝模具壽命高，但材料利用率低；第二種工藝反之，模具壽命低，材料利用率高。我公司經(jīng)過(guò)多次驗(yàn)證，綜合以上兩種方案的優(yōu)勢(shì)，改進(jìn)的方案為：鐓粗預(yù)成形+預(yù)鍛→終鍛，既提高了模具壽命，又提高了材料利用率。

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6)在控制選料的擋板上必須安裝終端限位開(kāi)關(guān)，必須注意鐓鍛力的控制。在自動(dòng)冷鐓機(jī)上制造高強(qiáng)度緊固件所使用的冷撥盤(pán)條鋼絲的不圓度應(yīng)在直徑公差范圍內(nèi)，而較為精密的緊固件，其鋼絲的不圓度則應(yīng)限制在1/2直徑公差范圍內(nèi)，如果鋼絲直徑達(dá)不到規(guī)定的尺寸，則零件的鐓粗部分或頭部就會(huì)出現(xiàn)裂痕，或形成毛刺，如果直徑小于工藝所要求的尺寸，則頭部就會(huì)不完整，棱角或漲粗部分不清晰。

自由鍛的基本工序包括鐓粗、拔長(zhǎng)、沖孔、切割、彎曲、扭轉(zhuǎn)、錯(cuò)移及鍛接等。自由鍛采取的都是熱鍛方式。自由鍛造工序包括基本工序、輔助工序、精整工序。自由鍛造的基本工序：鐓粗、拔長(zhǎng)、沖孔、彎曲、切割、扭轉(zhuǎn)、錯(cuò)移及鍛接等，而實(shí)際生產(chǎn)中最常用的是鐓粗、拔長(zhǎng)、沖孔這三種工序。輔助工序：預(yù)先變形工序，如壓鉗口、壓鋼錠棱邊、切肩等。

普通鍛造主要用于鋼錠開(kāi)壞、鐓粗等，鍛造行程較大，系統(tǒng)壓力為25MPa，主缸輸出力20MN，回程力1MN，空程和回程速度均為300mm/s，鍛造頻次40次/min。快速鍛造主要用于高合金材料和一般材料的拔長(zhǎng)整形等。快鍛行程為30mm，快鍛頻率為90次/min。2.2液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)根據(jù)工藝要求，鍛壓機(jī)應(yīng)具備如下動(dòng)作要求:普通鍛造，快速鍛造，工作臺(tái)前進(jìn)、后退，油液冷卻過(guò)濾系統(tǒng)。

鍛造過(guò)程轉(zhuǎn)子在12500t 壓機(jī)上鍛造，采用WHF 法鍛造，兩拔兩鐓成形，確保鍛件探傷合格，鍛造要保證鍛件冒口及底部有足夠的切除量，控制產(chǎn)品元素含量。加熱過(guò)程中，在第一火壓圓后，第二火采用不低于1230℃的溫度保溫30 小時(shí)以上進(jìn)行高溫?cái)U(kuò)散，以改善或消除枝晶偏析、均勻合金元素分布。鍛后熱處理根據(jù)鋼錠熔煉分析結(jié)果，計(jì)算出Ac3的實(shí)際溫度，確定鍛后熱處理正火及回火溫度參數(shù)。

同時(shí)，QForm也可以模擬粉末鍛造和鐓鍛，適應(yīng)設(shè)備有機(jī)械壓力機(jī)、鍛錘、螺旋壓力機(jī)、液壓機(jī)和多錘頭壓機(jī)。QForm優(yōu)點(diǎn)在于不需人工控制網(wǎng)格生成、步距和其他數(shù)值模擬特定參數(shù)，結(jié)果準(zhǔn)確度與用戶對(duì)有限元技術(shù)熟練程度無(wú)關(guān)。