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轴类大锻件压方表面质量影响因素分析

2025-06-17 10:41:12 3

轴类大锻件在压方过程中,表面质量受多种因素影响,主要可分为以下几类:



1. 原材料因素


坯料表面缺陷:原始坯料存在的裂纹、折叠、夹杂等缺陷会在压方过程中扩展,导致表面恶化。


材料均匀性:化学成分偏析或组织不均匀(如粗大晶粒)易引发局部应力集中,形成表面裂纹或粗糙。


加热质量:加热温度不均或过烧会导致表面氧化皮过厚或脱碳层加深,压方时氧化皮压入锻件表面形成凹坑。

 




2. 工艺参数影响


变形量控制:

 

单次压下量过大:易导致表面开裂(尤其低温阶段)或折叠。


变形不均匀:局部流动差异可能形成表面皱纹或剪切裂纹。


温度控制:


始锻温度过低:材料塑性差,易产生表面裂纹。


终锻温度过高:晶粒粗大,表面粗糙;过低则变形抗力增大,加剧缺陷风险。

 

应变速率:过快变形可能引发绝热升温或局部撕裂。


船用锻件



3. 模具与设备因素

 

模具表面状态:模具磨损、划痕或表面粗糙度差会直接压印到锻件表面。

 

模具润滑不良:润滑不足导致金属流动阻力增大,加剧表面摩擦损伤或粘结。

 

设备刚性:设备刚度不足可能引起振动或偏载,导致锻件表面不平整。

 



4. 操作与环境因素


氧化皮清理:未及时清除的氧化皮会在压方过程中压入表面,形成凹坑或夹杂。

 

冷却控制:不当的冷却速度(如过快)可能引发表面淬火裂纹或残余应力。

 

工艺规程执行:如锤击顺序、翻转次数不当,可能导致局部过压或欠压。

 



5. 后续处理影响


热处理工艺:淬火或退火不当可能放大表面微裂纹或导致氧化脱碳。

 


清理方法:酸洗或喷砂过度可能损伤表面。

 




改善表面质量的措施

1. 优化加热工艺:控制加热温度和时间,减少氧化皮生成;采用保护气氛加热。

2. 合理设计变形工艺:分多道次压方,控制每道次变形量;采用预锻整形。

3. 模具维护:定期抛光模具表面,保证润滑(如石墨水基润滑剂)。

4. 过程监控:实时检测温度、变形力,及时清理氧化皮。

5. 材料预处理:对坯料进行表面探伤或机加工去除缺陷层。



通过综合控制上述因素,可显著提升船用锻件的表面质量,减少后续加工余量并提高成品率。

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