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為什么選擇鍛件?
與鑄件比較,鍛件閥門的閥體具有更加均勻結構,更好的密度,更好的強度完整性,更好的尺寸特性,和更小的尺寸誤差。定向構造(管線)在整個強度和應力方面都比鑄件具有更高的性能。
(1) 高強度
熱鍛造促進在結晶和晶粒細化,使得材料能夠達到大可能的強度和一致性,并且件與件之間的變異小。顆粒流精密地沿著閥體輪廓流動,這些連續的流線有利于減少疲勞或常見故障的發生率。
(2) 可靠性
能夠滿足設計結構要求的鍛件性一直是鍛件重要的優點之一,在某種程度上位于上述特性。
(3) 結構完整性
鍛造消除了內部缺陷,產生了連貫一致的金相組織,保證了優異的性能。在應力和晶體內腐蝕問題嚴重的地方,鍛件都能夠保證較長的使用壽命和無故障服務。
(4) 一致性
閉模鍛造的尺寸一致性造成關鍵壁厚的完全控制,避免了鑄造工藝中鐵心移位造成的缺陷,無分離鋼錠和1萬至3萬噸壓力機的沖擊力保證了沒有內部缺陷的、一致的金相結構。
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鍛件淬火裂紋防治措施有哪些?
鍛件淬火裂紋對鍛件質量影響較大,為了避免淬火裂紋出現,應該采用合理的熱處理工藝,控制加熱速度與冷卻質量,減少加熱缺陷與溫度盈利,避免鍛件中存在較為嚴重的冶金缺陷與殘余盈利,淬火后應該及時回火。
鍛件廠在生產力學性能與表面硬度要求高的大型鍛件,鍛后要經粗加工,再進行調質熱處理或表面淬火。在鍛件廠熱處理時,由于溫度急劇變化,將產生很大的溫度應力。由于相變還產生組織應力,和鍛件存在的殘余應力疊加,合成的拉應力值如果超過材料的抗拉強度,并且沒有塑性變形松弛,將會產生各種形式的開裂和裂紋。如鍛件縱向、橫向、表面和中心裂紋,表面龜裂和表層剝離等。
由于大型鍛件截面尺寸大,加熱、冷卻時溫度分布不均勻,相變過程復雜,殘余應力大,而且程度不同地存在著各種宏觀和微觀缺陷,塑性差,韌性低,這都能加劇裂紋萌生與擴展的過程,往往形成即時的或的開裂破壞,甚至炸裂與自然置裂等,造成鍛件廠的經濟損失。
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鍛件材質如何選擇?
鍛件材質選擇應根據鍛件材質和料厚,板材卷款選擇、板厚偏差的選擇等方面,其中鍛件在材質和料厚選擇上,一般應避免選用高牌號材質造成產品性能過剩,增加鍛件采購成本,料厚盡可能大眾化,特殊的料厚,供應商很難供貨,而且價格也高。
a.材質和料厚
在產品設計選材時,避免選用高牌號的材質造成產品性能過剩,同時,在滿足產品、工藝要求的前提下,盡量選擇現有已量產車型所用的材質、料厚,形成材料平臺,為后續的采購、庫存管理提供便利。再用干凈的刷子沿著同一個方向均勻地涂油至沖壓件的整個外表面。把涂完油的沖壓件放在強光下檢驗,建議把沖壓件豎在車身位置上。而對于料厚的選擇,除了要考慮車身成形后的強度、重量外,還要注意料厚的大眾化。因為特殊的料厚,供應商很難供貨,而且價格也高。
b.板材卷寬的選擇
在鋼板規格種類中,不管是定尺板還是卷板,同種材質、料厚的材料,卷寬不同銷售價格不同。所以,要想降低成本,就要從采購卷寬的制定上下功夫,在保證材料利用率的前提下盡量選取不加價的卷寬區間。用此法可很容易地發現沖壓件上的微小的麻點、癟塘、波紋。對于卷板,盡量選擇開卷成形的卷料規格及工藝,減少二次剪切的工作量,提高工作效率。
c.板厚偏差的選擇
板材的厚度存在偏差要求,通常在偏差允許的范圍內,應首先選用下偏差的板材。如對于定尺板盡量選擇合適的規格尺寸,從鋼廠剪切完成后,不必進行二次剪切,降低剪切費用。
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大型鍛件產品的鍛造加工特點:
1.更高的生產力。鍛造加工通常使用壓力機和鍛錘進行成形加工。
2.毛坯或鍛件的精度較高。采用技術和設備,可實現少切削或不切削加工。
3.用于鍛造的金屬材料應具有良好的塑性,以便在外力作用下產生塑性變形而不斷裂。在常用的金屬材料中,鑄鐵是一種脆性材料,塑性差,不能用于鍛造。鋼和有色金屬中的銅、鋁及其合金可以在冷態或熱態下進行壓力加工。
4.不適用于成形形狀更復雜的鍛件。鍛造加工是在固態下形成的。與鑄造相比,金屬的流動受到限制,一般需要加熱等工藝措施來實現。復雜形狀,特別是具有復雜內腔的零件或毛坯的制造難度很大。
由于大鍛件的上述特點,承受沖擊或交變應力的重要零件(如傳動軸、齒圈、連桿、履帶輪等)應采用鍛造毛坯加工。因此,鍛造加工被廣泛應用于機械制造、礦山、輕工、重工業、電力、化工等行業。
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