[发明专利]一种大型船用轴系锻件制造的制造工艺

说明书

本发明提供一种大型船用轴系锻件制造的制造工艺，属于船用轴系锻件工艺领域，该大型船用轴系锻件制造的制造工艺具体步骤为锻前热处理→两次镦拔锻造(WHF法)→对锻造后的轴系锻件进行热处理，本发明采用的两次镦拔工艺合理，第一次拔长能够有效破碎铸态组织，锻合内部孔洞缺陷，第二次镦粗将坯料芯部的条状塑性夹杂断裂为更小的杂质，第二次拔长过程将杂质拔长为弥散杂粒，两次镦拔工艺有效消除了白点的作用，由于两次镦拔锻造过程中的温度变化情况，锻件内的氢的溶解度不断变化，对氢的分布和扩散都是十分有力的。

技术领域

本发明属于船用轴系锻件工艺技术领域，尤其涉及一种大型船用轴系锻件制造的制造工艺。

背景技术

中国是个多河流的国家，所以船舶自然也成了一个很有发展潜力的行业。随着船舶业的发展，船舶上用到的各种锻件的需求也变得越来越大。船舶行业常用到的轴系锻件有中间轴、联轴节、螺旋桨轴、艉轴、推进轴、凸轮轴、主机螺栓、齿轮箱螺栓和螺母等，而用到的舵系锻件有舵杆、舵销、舵叶法兰舵杆螺栓及螺母等，常使用的是20号、25号、35号、45号等碳钢以及20MN、30MN、34CrNiMo6、20CrNi2MoA、42CrMo4HH、18CrNiMo7～6碳锰钢。

近十年来，随着全球经济一体化的推进，船舶运输量剧增，引起船舶工业发展的突飞猛进，中国造船产量占到世界的28％，而另一些国外企业也瞄准中国市场的原材料、劳动力、产品性能等方面的优势，将船用齿轮箱、艉轴等部件放在中国生产。这样，不仅形成中国造船业繁荣的大好局面，同时也促进中国机械行业、锻造行业的发展。应该看到，经过多年的发展，我国船舶工业已经形成了原材料配套强、劳动力素质高、制造业体系完备等综合竞争优势。世界造船业正逐步向我国转移，我国船舶工业的发展前景依然十分广阔。当前，我国船舶工业正处在由大到强转变的关键时期，必须抓住机遇，积极采取综合措施，加快结构调整和产业升级，巩固和提升我国船舶工业的国际地位，为经济平稳较快发展做出积极贡献。

随着工业的发展，对锻件的技术条件和质量水品要求日益提高，大锻件内在质量检验项目增多，检验标准也在不断提高，在热锻过程中改善热变形后的组织和锻合孔隙性缺陷，是提高大锻件内在质量的关键，但是，现有锻造、热处理技术的优化和控制的进展还不能与之相适应，因此，如何提高大锻件的质量，成为大锻件生产中的主要矛盾。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种大型船用轴系锻件制造的制造工艺，以解决现有的技术存在的传统制造工艺流程中的钢锭利用率低，工作效率低和生产成本高的问题。

一种大型船用轴系锻件制造的制造工艺具体包括以下步骤：

步骤一，锻前热处理：

S1、对钢锭进行初步加热，将锻件置于≤500℃的加热炉中保温，保温时间不小于5小时；

S2、以50±20℃/小时的速率加热，使锻件缓速加热至800±20℃；

S3、以100±20℃/小时的速度加热，使钢锭缓速加热至1220±20℃，加热到1220±20℃后进行保温，保温时间不小于15小时；

步骤二，锻造：

采用两次镦粗＋WHF法拔长对钢锭进行锻造，两次镦拔工艺在千吨级水压机上进行

S1、始锻温度为1220℃，终锻温度为800℃；

S2、一次镦粗操作、第一次和第二次镦粗过程中，压下率为50%,镦粗后的最佳高径比为0.5-0.6；

S3、一次拔长操作、拔长过程中安排8趟拔长，选用上下V形平砧，翻转180°和360°时错半砧，拔长过程中，前两次拔长的压下率控制在15-20%；后6趟拔长的压下率控制在20-25%，砧宽比W/H=0.6-0.8，料宽比B/H=0.80-1,拔长后的高径比控制在2.0-2.2，锻造比K=2.0-2.2