Ця стаття окреслює недоліки та проблеми традиційногофланецьпроцес кування та проводить поглиблене дослідження контролю процесу, методу формування, реалізації процесу, перевірки кування та термічної обробки фланцевих поковок у поєднанні з конкретними випадками. У статті запропоновано план оптимізації процесу кування фланців та оцінено комплексні переваги цього плану. Стаття має певне довідкове значення.

Недоліки та проблеми традиційного процесу кування фланців

Для більшості ковальських підприємств основна увага в процесі кування фланців приділяється інвестиціям і вдосконаленню ковальського обладнання, тоді як процес вивантаження сировини часто ігнорується. Згідно з опитуванням, більшість заводів зазвичай використовують пильні верстати, коли вони використовуються, і більшість із них використовують напівавтоматичні та автоматичні стрічкові пилки. Це явище не тільки значно знижує ефективність нижнього матеріалу, але також викликає великі проблеми з зайнятістю простору та явище забруднення рідини для пилки. У традиційному процесі кування фланців зазвичай використовується звичайний відкритий процес кування, точність кування цього процесу відносно низька, знос матриці великий, схильний до низького терміну служби поковок і серії поганих явищ, таких як як неправильні вмирають.

Оптимізація процесу фланцевих поковок

КЕРУВАННЯ ПРОЦЕСОМ КОВАННЯ

(1) Контроль організаційних характеристик. Кування фланців часто використовується як сировина з мартенситної нержавіючої сталі та аустенітної нержавіючої сталі, у цьому документі для кування фланців вибрано аустенітну нержавіючу сталь 1Cr18Ni9Ti. Ця нержавіюча сталь не має ізотропного гетерокристалічного перетворення, якщо її нагріти приблизно до 1000 ℃, можна отримати відносно рівномірну аустенітну організацію. Після цього, якщо нагріту нержавіючу сталь швидко охолодити, отриману аустенітну організацію можна підтримувати при кімнатній температурі. Якщо організація повільно охолоджується, то легко з'являється альфа-фаза, яка робить гарячий стан пластичності нержавіючої сталі значно зниженою. Нержавіюча сталь також є важливою причиною руйнування міжкристалітною корозією, це явище в основному пов'язане з утворенням карбіду хрому на краю зерна. З цієї причини необхідно, наскільки це можливо, уникати явища науглерожування.
(2) Суворо дотримуйтеся специфікацій нагріву та ефективного контролю температури кування. При нагріванні аустенітної нержавіючої сталі 1Cr18Ni9Ti в печі поверхня матеріалу дуже схильна до науглерожування. Щоб звести до мінімуму виникнення цього явища, слід
Уникайте контакту нержавіючої сталі з речовинами, що містять вуглець. Через низьку теплопровідність аустенітної нержавіючої сталі 1Cr18Ni9Ti в умовах низької температури її потрібно нагрівати повільно. Контроль питомої температури нагрівання повинен здійснюватися в суворій відповідності до кривої на малюнку 1.

Рис.1 Контроль температури нагріву аустенітної нержавіючої сталі 1Cr18Ni9Ti
(3) контроль процесу кування фланців. Перш за все, необхідно суворо дотримуватися конкретних вимог процесу, щоб розумно вибрати сировину для матеріалу. Перед нагріванням матеріалу слід провести комплексну перевірку поверхні матеріалу, щоб уникнути тріщин, складок і включень у сировині та інших проблем. Потім при куванні слід наполягати на тому, щоб спочатку злегка відбити матеріал з меншою деформацією, а потім сильно вдарити, коли пластичність матеріалу збільшиться. При осадці верхній і нижній кінці слід скошувати або обжимати, а потім розплющувати деталь і знову відбивати.

МЕТОД ФОРМУВАННЯ ТА КОНСТРУКЦІЯ МАТРИЦІ

Коли діаметр не перевищує 150 мм, фланець стикового зварювання може бути сформований методом формування відкритого колектора з набором штампів. Як показано на малюнку 2, у відкритому методі матриці слід зазначити, що висота заготовки для висадки та відношення отвору матриці d найкраще контролювати на рівні 1,5–3,0, радіус фільєри отвору матриці R становить найкраще 0,05d – 0,15d, а висота матриці H на 2 мм – 3 мм нижче, ніж висота кування.

Рис. 2 Метод відкритої форми
Коли діаметр перевищує 150 мм, доцільно вибрати метод стикового зварювання фланців з фланцевим кільцем і екструзією. Як показано на рис. 3, висота заготовки H0 повинна становити 0,65 (H+h) – 0,8 (H+h) у методі відбортовки з плоским кільцем. Контроль питомої температури нагрівання повинен здійснюватися в суворій відповідності до кривої на малюнку 1.

Рис. 3 Метод точіння та видавлювання плоского кільця

РЕАЛІЗАЦІЯ ПРОЦЕСУ ТА КОНСТРУКЦІЯ

У цьому документі використовується метод зрізання прутка з нержавіючої сталі та поєднується з використанням обмеженого процесу зрізання для забезпечення якості поперечного перерізу виробу. Замість використання звичайного відкритого процесу кування, використовується метод закритого точного кування. Таким способом не тільки робиться кування
Такий метод не тільки підвищує точність кування, але й виключає можливість неправильної матриці та скорочує процес різання кромки. Цей метод не тільки усуває споживання брухту, але також усуває потребу в обладнанні для різання кромок, штампах для різання кромок і пов’язаному персоналі для різання кромок. Тому закритий процес точного кування має велике значення для економії витрат і підвищення ефективності виробництва. Згідно з відповідними вимогами, міцність на розрив поковок з глибоким отвором цього продукту не повинна бути менше 570 МПа, а подовження не повинно бути менше 20%. Взявши зразки в частині товщини стінки глибокого отвору для виготовлення випробувального стержня та провівши випробування на розтяг, ми можемо отримати, що міцність на розрив поковки становить 720 МПа, межа текучості становить 430 МПа, подовження становить 21,4%, а секційна усадка становить 37% . Видно, що товар відповідає вимогам.

ПІСЛЯКУВАЛЬНА ТЕРМІЧНА ОБРОБКА

Фланець з аустенітної нержавіючої сталі 1Cr18Ni9Ti після кування зверніть особливу увагу на появу явища міжкристалітної корозії та максимально покращіть пластичність матеріалу, щоб зменшити або навіть усунути проблему зміцнення. Для того, щоб отримати хорошу корозійну стійкість, фланець кування повинен пройти ефективну термічну обробку, для цього поковки повинні бути оброблені твердим розчином. Виходячи з наведеного вище аналізу, поковки слід нагріти так, щоб усі карбіди розчинилися в аустеніті, коли температура знаходиться в діапазоні 1050°C – 1070°C. Одразу після цього отриманий продукт швидко охолоджують для отримання однофазної аустенітної структури. Як наслідок, корозійна стійкість під напругою та стійкість до кристалічної корозії поковок значно покращуються. Термічну обробку поковок у даному випадку було вибрано здійснювати за допомогою загартування відходами кування. Оскільки загартування відпрацьованим теплом кування є загартуванням при високій температурі деформації, воно порівняно зі звичайним відпуском не тільки не вимагає вимог до нагрівання обладнання для гартування та загартування та пов’язаних вимог до конфігурації оператора, але також продуктивність поковок, виготовлених за допомогою цього процесу, є значною. вища якість.

Комплексний аналіз переваг

Використання оптимізованого процесу для виготовлення фланцевих поковок ефективно зменшує припуск на обробку та нахил штампів поковок, до певної міри економлячи сировину. У процесі кування зменшується використання пильного полотна та ріжучої рідини, що значно знижує витрату матеріалів. З впровадженням у кузню методу відпускного тепла відпустка, що виключає енергію, необхідну для термічного гартування.

Висновок

У процесі виробництва фланцевих поковок необхідно взяти за відправну точку конкретні вимоги процесу в поєднанні з сучасною наукою та технологіями для вдосконалення традиційного методу кування та оптимізації плану виробництва.