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锻造加工中磨辊轴孔洞缺陷的分析与研究
- 2020-05-16-

  大型锻件在使用过程中承受着较大的载荷,而且工作环境恶劣,综合受力复杂,所以对其质量要求相当高。锻造加工中在进行产品探伤检验时,微小的缺陷就可能导致锻件的报废,进而给厂家造成相当大的经济损失,磨辊轴锻件由钢锭直接锻造成形,内部也不可避免存在孔洞、夹杂和白点等缺陷,严重影响着磨辊轴锻件的质量。孔洞型缺陷是锻件内部缺陷的重要形式之一,会严重威胁着磨辊轴锻件的锻造质量,如果在锻造加工中不能除去孔洞缺陷,就会直接影响产品质量,所以须通过采用合理的锻造工艺来改善或除去这些缺陷。

  一、孔洞缺陷分析:

  从以往报废大锻件取样研究,通过电镜扫描缺陷组织中可以看到,夹杂物与基体有显明分离,界面光滑。基体为解理断裂,夹杂物颗粒状堆集,通过能谱分析可见,夹杂物主要以Al2O3、Fe2O3及少量CaO、TiO2形态存在。在界面的某些部位可以看到塑性流变痕迹说明该区域存在一个充满夹杂物的疏松孔洞,锻造后被拉长形成条状缺陷。

  二、平砧拔长过程中孔洞闭合的模拟研究:

  平砧拔长是锻造加工工艺中的主要的变形过程,也是影响和改普大型锻件的内部质量和内部缺陷的关键工序。以前的专项学者针对大型锻件的平砧拔长过程也曾经做出过很多探索与研究,并且得到了许多的重要结论,但是,这些结论大部分是着重于对一次压下或一趟拔长过程的研究得出的5的。磨辊轴锻件的拔长是一个具有多工步拔长的锻造过程,每个工步之间相互影响,终端影响锻件的质量,而砧宽比和压下率是影响孔洞闭合的两个重要工艺参数。

  有学者运用大型商用有限元数值模拟软件 DEFORM-3D,对平砧拔长时磨辊轴内部孔洞的闭合过程进行了数值模拟分析,研究了不同的工艺参数下的锻件内部孔洞闭合效果,从而得到了较佳的上下砧宽和压下量。