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大型筒體鍛件的成形制造技術(shù)

由于大型筒體鍛件特別是厚壁的筒體鍛件通過(guò)鍛造過(guò)程很難得到細(xì)小的晶粒，鍛造完成后心部溫度仍然很高，晶粒會(huì)長(zhǎng)大。在鍛件鍛造完成后進(jìn)行鍛后熱處理，其主要作用是調(diào)整和細(xì)化晶粒，為后續(xù)性能熱處理做好組織準(zhǔn)備。

鍛件可通過(guò)性能熱處理獲得優(yōu)良組織和性能，特別是低溫韌性，性能熱處理一般采用水淬。性能熱處理的溫度、時(shí)間和奧氏體化后的冷卻速率對(duì)獲得良好性能至關(guān)重要。

性能熱處理后，在筒節(jié)水口端周 向?qū)ΨQ(chēng)180。取下性能試料兩塊A、B，在冒口端與水口端試料順時(shí)針轉(zhuǎn)90°的位置周向?qū)ΨQ(chēng)180°取下性能試料兩塊C、D。按要求分解試樣后，先經(jīng)歷模擬焊后熱處理，再加工成相應(yīng)試樣進(jìn)行性能檢驗(yàn)。大模擬焊后熱處理為 610～620℃×21h，小模擬焊后熱處理為610～620℃×5h。在正常產(chǎn)品檢驗(yàn)以外，對(duì)每塊試料進(jìn)行了全厚度不同部位的性能檢驗(yàn)。

Φ9m超大筒節(jié)鍛件的不同部位性能結(jié)果均滿足技術(shù)條件要求,且各項(xiàng)性能相對(duì)較為均勻，說(shuō)明現(xiàn)有制造工藝是可行的。

現(xiàn)在筒體鍛件的強(qiáng)度余量較大，沖擊功余量相對(duì)較小，后續(xù)研究考慮優(yōu)化成分和工藝，使強(qiáng)度和沖擊功達(dá)到好的匹配。

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視頻作者：定襄縣億欣源法蘭加工有限公司

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不銹鋼鍛件的物理性能

根據(jù)不銹鋼和碳鋼的物理性能數(shù)據(jù)，從而可知碳鋼的密度略高于鐵素體型和馬氏體型不銹鋼，而略低于奧氏體型不銹鋼；電阻率按碳鋼、鐵素體型、馬氏體型和奧氏體型不銹鋼排序依次遞增；線脹系數(shù)大小的排序也類(lèi)似，奧氏體型不銹鋼高而碳鋼小碳鋼、鐵素體型和馬氏體型不銹鋼有磁性，奧氏體型不銹鋼無(wú)磁性，但其冷加工硬化生成馬氏體相變時(shí)將會(huì)產(chǎn)生磁性，可用熱處理方法來(lái)消除這種馬氏體組織而恢復(fù)其無(wú)磁性。

奧氏體型不銹鋼與碳鋼相比，具有下列特點(diǎn)。

1.電阻率高，約為碳鋼的5倍。

2.線脹系數(shù)大，比碳的40%左右，隨著溫度的升高，線脹系數(shù)的數(shù)值也相應(yīng)地增加。

3.熱導(dǎo)率低，約為碳鋼的1/3。

由于奧氏體型不銹鋼具有這些特殊的物理性能，在焊接過(guò)程中會(huì)引起較大的焊接變形。特別在異種金屬（指與碳鋼、低合金鋼）焊接時(shí)，由于這兩種材料的熱導(dǎo)率和線脹系數(shù)有很大差異，會(huì)產(chǎn)生很大的焊接殘余應(yīng)力，也成為焊接接頭產(chǎn)生裂紋的主要原因之一。

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鍛造鍛件時(shí)常見(jiàn)的低倍缺陷有哪些？

鋼經(jīng)熱加工后，在一定溫度范圍冷卻較快時(shí)，過(guò)飽和的原子氫脫溶進(jìn)入鋼內(nèi)微孔隙中合成為分子氫，形成巨大壓力，并和冷卻時(shí)的熱應(yīng)力及相變所產(chǎn)生的組織應(yīng)力相結(jié)合，使鋼材內(nèi)部產(chǎn)生細(xì)小裂紋。這種細(xì)小裂紋在鋼材的縱向斷口上呈圓形或橢圓形的銀白點(diǎn)，所以稱(chēng)作白點(diǎn)。在橫向熱酸浸宏觀試樣上則呈細(xì)小裂紋，故也稱(chēng)作發(fā)裂。

白點(diǎn)對(duì)鋼的機(jī)械性能，尤其對(duì)塑性和韌性有影響，鍛件原材料中出現(xiàn)白點(diǎn)是許多重要用途的合金鋼不允許有的低倍缺陷。白點(diǎn)不是在所有合金鋼中都能發(fā)現(xiàn)的，主要是在鉻鎳鋼、鉻鎳鉬鋼、鎳鋼、鉬鋼、錳鋼等合金結(jié)構(gòu)鋼，和屬于馬氏體、珠光體的軸承鋼和工具鋼中發(fā)現(xiàn)。

偏析是鋼中化學(xué)成分及雜質(zhì)的不均勻分布現(xiàn)象，它是鋼在冶煉及其結(jié)晶過(guò)程中，由于某些因素的影響而形成的一種常見(jiàn)缺陷。偏析常對(duì)鋼的組織和性能帶來(lái)影響，所以對(duì)于偏析缺陷應(yīng)采取控制使用的辦法，即在鋼材上切取試片經(jīng)酸浸蝕后予以評(píng)定，并按相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)要求進(jìn)行控制。

在酸浸低倍試片上，各種偏析能清晰地顯示其形態(tài)，按其形態(tài)常將偏析分為方框偏析、點(diǎn)狀偏析、波紋偏析、枝晶偏析等。鋼材經(jīng)變形后偏析缺陷的形態(tài)會(huì)發(fā)生一定的變化。

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