[发明专利]一种齿轮轴锻造工艺

权利要求书

1.一种齿轮轴锻造工艺，其特征在于：包括以下步骤：

(1)材料选择：选用真空脱气+精炼钢锭作为原材料，保证钢的淬透性、纯净度和晶粒细化；

(2)前期处理：将钢锭的表面进行打磨、抛光、滚光、除油处理，去除钢锭的表面缺陷；

(3)将步骤(2)中去除表面缺陷的钢锭利用4t或者8t电液锤进行第一次加热锻造，加热温度不小于1100摄氏度，保温时间6小时，第一次锻造采用轴向拔长锻造，将整个钢锭拔长成指定的坯料规格，然后将第一次锻造后的坯料进行第一次热处理，之后自然冷却至常温；

(4)将步骤(3)得到的坯料根据工艺重量锯切下料，然后将一定规格和重量的坯料采用三段加热法均匀加热至不小于1100摄氏度，并保温3～4小时；

(5)第一火锻造：

a)钢锭出炉后由操作机夹持竖直放至电液锤的砧面上进行镦粗，在上砧的锤击下使坯料的高度减小，横截面积变大，镦粗的长度与直径之比小于2.5，每次下压量为15％，停锻后坯料旋转90°采用同样的方法再次下压，直至将坯料镦粗至长规定尺寸；

b)将镦粗后的坯料横向放在上下宽砧中间，利用电液锤将坯料拔长，然后将坯料旋转90°，采用同样的方式再次拔长成截面为正方形，直至拔长至规定规格；

c)将拔长后的坯料放入加热炉中回炉，加热至950～1050摄氏度，并保温3～4小时；

(6)第二火锻造：

a)将加热好的坯料采用宽砧强压法拔长，拔长过程中按照10％的压下量向下压制，然后旋转90°后用同样的方式压下，形成正方形截面，然后旋转45°，按照同样的方式将锻件截面拔长成八角；

b)分料，在锻件的两端分别进行拔长，拔出小头，然后切下余料，再采用火焰炉一段式加热，终锻温度不小于850摄氏度；

c)滚圆、精整、校直，精整温度不小于780摄氏度，保温时间8小时；

(7)锻件冷却，冷却至400～450摄氏度，然后进行退火处理；

(8)对锻件进行粗车、超声波探伤检验、力学性能测试，最后成品入库。

2.根据权利要求1所述的一种齿轮轴锻造工艺，其特征在于：在步骤(1)的材料选择过程中，锻件用钢中Ca含量不大于10ppm，不允许进行Ca脱氧处理。

3.根据权利要求1所述的一种齿轮轴锻造工艺，其特征在于：在步骤(2)中的打磨深度不超过有效尺寸的1.5％，打磨深度宽比小于1:6。

4.根据权利要求1所述的一种齿轮轴锻造工艺，其特征在于：总锻造比大于5。

5.根据权利要求1所述的一种齿轮轴锻造工艺，其特征在于：步骤(3)中的第一次热处理过程分为正火和回火两部，正火温度为550～600摄氏度，保温2小时，风冷或者水冷至80～100摄氏度，然后再进行回火，回火温度为150～200，保温2小时。

6.根据权利要求1所述的一种齿轮轴锻造工艺，其特征在于：在步骤(5)的a)步骤中，在镦粗过程中发现折叠时及时拔平后再镦；发现弯曲时，先将弯曲部分压平，随后镦平端面，再在锤砧边缘锤击成规定形状，最后在锤砧中间镦粗；发现歪斜时，先将歪斜的坯料在锤砧边缘锤击一边，然后转动，锤击另一边，最后在锤砧中间镦粗。

7.根据权利要求1所述的一种齿轮轴锻造工艺，其特征在于：步骤(7)中采用鼓风方式冷却，风量大于14000m³，风扇转速大于1400r/min。

8.根据权利要求1所述的一种齿轮轴锻造工艺，其特征在于：步骤(7)中的退火处理具体为将锻件按照每小时50摄氏度加热至800摄氏度，保温10小时后出炉，然后以每小时小于30摄氏度空冷冷却至室温。

9.根据权利要求1所述的一种齿轮轴锻造工艺，其特征在于：允许加工误差控制在正负3mm之内。