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大型筒類鍛件多應(yīng)用于壓力容器,壓力容器的發(fā)展趨勢是大型化和整體化,設(shè)備的大型化使鍛件尺寸越來越大,有些鍛件尺寸已超過現(xiàn)有壓機(jī)的鍛造能力。
筒體鍛件的主要制造過程包括煉鋼→鍛造→鍛后熱處理→性能熱處理→性能檢驗(yàn)。其中熱加工工藝過程對產(chǎn)品質(zhì)量均有影響,因此可通過控制熱加工工藝過程來控制產(chǎn)品質(zhì)量。
筒節(jié)鍛件所用鋼錠采用精選的原材料和鐵合金,電爐冶煉加爐外精煉。鋼水經(jīng)合理控制化學(xué)成分、真空冶煉并真空澆注,保證得到高純凈度的鋼。
由于筒體鍛件尺寸超過現(xiàn)有水壓機(jī)的尺寸,無法利用水壓機(jī)直接鍛造出成品。筒體鍛件的鍛造在 150MN水壓機(jī)和筒體軋機(jī)上完成。先利用水壓機(jī)鍛造出半成品,然后在筒節(jié)軋機(jī)上軋制出成品。筒節(jié)的鍛造過程為:鐓粗、沖孔→芯棒、拔長→馬杠擴(kuò)孔→軋制出成品。
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鍛造鍛件時(shí)熱傳遞的基礎(chǔ)知識
輻射傳熱
由鍛件表面直接向外界發(fā)射可見的和不可見的射線,在空間傳遞熱能的現(xiàn)象稱為輻射傳熱。輻射傳熱與傳導(dǎo)傳熱、對流傳熱是有本質(zhì)區(qū)別的,它在傳遞熱能的過程中,不需要相互接觸,也無需質(zhì)點(diǎn)的移動(dòng),是一種非接觸傳遞熱能的方式,即使在真空中,輻射傳熱也照常能進(jìn)行。太陽通過茫茫宇宙空間向地球傳遞熱量,我們能感覺到燒紅工件所發(fā)出的熱量,都是輻射傳熱的典型實(shí)例。輻射傳熱的另一特點(diǎn)是在能量傳遞的過程中,伴隨著能量形式的變化。
例如,太陽內(nèi)部熱核反應(yīng)產(chǎn)生巨大的熱能,部分熱能轉(zhuǎn)變成輻射能,以電磁波的形式向外發(fā)射,而地球吸收部分輻射能以后,又轉(zhuǎn)化成熱能。
任何物體都不斷地向四周著輻射能,同時(shí)它們也吸收、反射別的物體投來的輻射能。兩個(gè)物體之間的相互輻射,必然引起熱量從溫度較高的物體向溫度較低的物體轉(zhuǎn)移。輻射傳熱在中、高溫?zé)崽幚頎t的熱交換中起主要作用。
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鍛件余熱淬火后力學(xué)性能會(huì)受到哪些因素的影響?
淬火介質(zhì)
淬火介質(zhì)不僅影響鍛件力學(xué)性能,還可能產(chǎn)生變形和裂紋,所以必須選擇合適的淬火介質(zhì),并維護(hù)和保養(yǎng)好淬火介質(zhì)。
理想的淬火介質(zhì)冷卻特性:碳鋼和低合金鋼在650℃以上奧氏體比較穩(wěn)定,以較慢的速度冷卻,以減少工件因內(nèi)外溫差而引起的溫度應(yīng)力;在650℃~450℃,要求有足夠快的冷卻速度(超過臨界冷卻速度)低于400℃應(yīng)該緩慢冷卻,以減少組織應(yīng)力,防止過大變形和淬裂。
淬火冷卻時(shí),為獲得馬氏體或貝氏體組織,必須快冷。但同樣是獲得馬氏體,各種鋼的臨界冷卻速度卻不一樣,大型碳鋼鍛件廠家,過快冷卻,會(huì)造成內(nèi)部應(yīng)力過大,引起變形甚至開裂。
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