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本文通過以支承輥鍛件為例，根據結合鋼錠的內部組織情況，從理論分析入手通過生產實踐將大型軸類鍛件鐓粗過程的演變、輔具創新進行總結，最后經過大量的試驗證明了不斷創新不僅可以提高鍛件的質量，同時為制造廠的降低成本，加快生產效率提供了保障。

一、鋼錠的內部特性

鋼錠從結構上主要由：冒口、錠身和水口底部三大部分組成

從內部組織形態上可以分為以下幾個區：激冷層、柱狀晶區、過渡晶帶、錠心中部的粗大等軸晶區、沉積堆、倒 V 形偏析、V 型偏析、冒口疏松、冒口所控控九個區域。鋼錠的冒口區、等軸晶區、水口沉積區是鋼錠內部組織較差的三個位置。由于冒口區通過改鍛鉗把最后切除去掉，不會對鍛件的質量造成影響。

中心粗大等軸晶區的內部疏松、晶粒粗大等缺陷通過中間的鍛造過程比如多次壓實可以進行改善，最終達到產品的要求。唯有水口端沉積區由于鋼液凝固過快，形成較厚的的細晶粒層，由于上部鋼液中最初形 成 的 晶 體 因 比 重 大 而 下沉，將將碰斷的樹枝狀晶體一起向下堆積。

在這一過程中，由于凝固中的鋼液補縮能力較小，所以沉積區的組織比較疏松，氧化物、夾雜物比較多，根據鍛造的特點在鍛造過程中不容易去除，容易夾帶進入鍛件的本體，最終導致鍛件探傷不合，造成廢品。

為了最終鍛件的合格，按照以往的鍛造方法，提前將鋼錠的水口沉積區進行切除，按照經驗需要切除鋼錠重量的 5~7%。按照 100T 鋼錠計算水口沉積堆就需要切除 5~7 噸，這樣勢必給企業的制造成本帶來壓力。

二、支承輥鍛件的鍛造流程及鐓粗改進

1.支承輥鍛件的鍛造流程。

2.支承輥鍛件鐓粗鍛造方法改進。鐓粗是指縮小坯料高度增加坯料的橫截面積尺寸的鍛造工序。在坯料的鐓粗過程中有局部鐓粗、整體鐓粗。鐓粗可破壞鋼錠的鑄態樹枝狀組織。拔長前的鐓粗，不僅可以提高拔長比，還可以減少鍛件力學性能的異向性。對于含有過剩碳化物的鋼，鐓粗和拔長聯合使用，可破碎碳化物并使其均勻化。整體鐓粗是合理鍛造圓盤類、齒輪類、餅型類鍛件的必經工序。漏盤內帶鉗把局部鐓粗是合理鍛造軸類件的必要工序。

按照傳統鍛造方法支承輥鍛件第一火次壓完鉗把后就直接采用氣割的方式將水口端的沉積區按照工藝要求的比例進行切除。第二火次按照傳統方法采用平的鐓粗蓋板直接進行鐓粗，不用考慮水口端沉積區的夾雜物進入鍛件本體。這樣的方法鋼錠利用率一般在 58~60%之間。

隨著鍛件市場競爭越來越激烈，企業在保證質量的前提下必須降低生產成本才能在市場生存。為了提高鋼錠的利用率，在壓完鉗把后將鋼錠的錠底直接去掉。采用凹面鐓粗板的方式進行鐓粗，在鐓粗過程中保證了水口端沉積區不會完全進入鍛件的本體。通過實踐證明，這種方法在原來的基礎上將鋼錠的利用率提升至 60~62%。

通過去錠底的鍛造方法證明了，只要不是將水口端的沉積區 全部進入 鍛 件 內，通過后期的拔長完全可以將水口端的 沉積區全 部 擠 出。通過計算鋼錠錠底的大小設計專用的鐓粗蓋板，將錠底完全進入專用輔具之內，在整個鐓粗過程中鋼錠的錠底完全沒有進入鍛件本體，水口端的沉積區全部在水口頂端，沒有進行鍛件本體，這樣同樣也可以保證鍛件的質量。

由于水口端的錠底無論采用哪種方法鐓粗都是不能用在鍛件上的，所以采用專用鐓粗蓋板鐓粗，對鋼錠的利用率提升沒有太大的關聯。雖然在鋼錠利用率上沒有太明顯的提高，但是在支承輥鍛件的生產流程、加快生產節奏方面有很大程度的提升。

主要是去除了切割錠底的工序，這樣不僅加快了生產節奏，同時也降低了生產成本。經過大量的實踐證明了采用專用鐓粗蓋板鐓粗的優越性。通過持續的對支承輥鍛件探傷、性能檢驗的跟蹤，再一次證明了采用創新后的鐓粗方法完全可以滿足支承輥鍛件的質量要求。

三、總結

依據對鋼錠內部組織的充分理解，結合對鋼錠鐓粗變形過程的掌握，支承輥鍛件鐓粗過程不斷優化，每一步的優化都為企業降低生產成本帶來了客觀的經濟價值。在保證質量的前提下，經過不斷的實踐摸索，不僅創新了支承輥鍛件的生產流程，同時也創新了鍛造輔具。

來源：愛學術

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