在重型轴锻件的锻造过程中，需特别注意以下关键环节和技术要点，以确保产品质量、性能和安全性：

1. 材料选择与预处理

• 材料要求：选用高强合金钢（如34CrMo、42CrMo等）或特种钢，需保证成分均匀、杂质少，通过电渣重熔（ESR）或真空脱气（VD）提升纯净度。

• 坯料预处理：对钢锭进行表面清理（去除氧化皮、裂纹），并进行均匀化退火，消除内部偏析。

2. 加热工艺控制

• 分段加热：避免热应力开裂，大截面坯料需先预热（400-600℃），再升至锻造温度（1100-1250℃，依材料而定）。

• 温度均匀性：采用多点测温监控炉内温度，确保坯料芯表温差≤50℃，防止过烧或局部过热。

• 保温时间：按直径每100mm保温1小时计算，确保芯部透热。

3. 锻造工艺优化

• 多向锻造：采用镦粗、拔长交替工艺（如“三镦三拔”），结合多向锻打（轴向+径向），破碎粗晶、均匀流线。

• 变形量控制：单次变形量需≥20%以细化晶粒，但避免超过60%导致开裂；终锻温度高于材料再结晶温度（一般800℃以上）。

• 模具设计：型槽圆角半径需≥坯料厚度的10%，避免折叠；预锻模与终锻模合理分配变形量，降低载荷。

• 过程监控：实时监测锻打力、变形速率（液压机速度≤50mm/s），防止应变速率过高引发内部裂纹。

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4. 冷却与残余应力控制

• 控冷工艺：锻后采用坑冷、炉冷或防风罩缓冷（0.5-1℃/s），避免空冷导致马氏体转变（高碳钢需特别防范）。

• 去应力退火：对复杂形状锻件立即进行600-650℃退火，降低残余应力。

5. 热处理工艺

• 细化晶粒：正火（Ac3以上30-50℃）后加速冷却（风冷或喷雾），获得均匀细小珠光体+铁素体组织。

• 调质处理：淬火（水淬或油淬，依材料而定）+高温回火（500-650℃），确保抗拉强度≥800MPa、冲击功≥40J。

• 防回火脆性：对Cr-Mo钢类，回火后需快冷（水冷或油冷），避开脆性温度区间（350-550℃）。

6. 质量检测与缺陷防控

• 无损检测：

• 超声波探伤（UT）：检测内部裂纹、夹杂（按ASTM A388标准，缺陷当量≤φ2mm）。

• 磁粉检测（MT）：表面裂纹检测（符合ISO 4986标准）。

• 组织分析：金相检查晶粒度（要求5-8级），流线连续无切断。

• 尺寸精度：直径公差±1%、直线度≤1mm/m，避免后续加工余量不足。

7. 安全与环保

• 设备安全：定期检查液压系统密封性，锻造操作时设置安全距离（≥5m）。

• 环保措施：安装烟气净化系统（静电除尘+脱硫），噪声控制（隔音罩+减震地基）。

8. 工艺数字化辅助

• 模拟仿真：采用Deform或QForm软件预判锻造缺陷（如折叠、充不满），优化模具与工艺参数。

• 数据追溯：记录每件锻件的加热、锻打、热处理数据，实现全生命周期可追溯。

关键风险点

• 折叠缺陷：因模具圆角不足或送进量过大导致，需通过预锻形状优化避免。

• 白点裂纹：氢致裂纹，需锻后缓冷+去氢退火（250-300℃保温24小时以上）。

通过以上措施，可确保重型轴船用锻件满足高载荷、长寿命的工况需求（如船舶主轴、风电主轴等），同时降低废品率（目标≤1%）。实际生产中需根据具体材料、设备条件动态调整工艺参数。