不锈钢锻件的缺陷及防止措施

不锈钢在锻造中常见的缺陷有:表面及端部裂纹、心部裂纹、表面鳞伤、折叠、形状不完整、表面脱碳、过腐蚀及过热过烧等。引起不锈钢锻件出现缺陷的原因除了与一般碳钢及合金钢相同的外,还有因其材料性质不同而有关工艺不完善的原因。结合生产经验,本文就引起这些缺陷的原因作以粗浅分析并提出改进措施。     

B50A789第1级静子叶片裂纹缺陷分析

采用B50A789材料制备的压气机叶片产生的缺陷,主要是由于原材料内部夹杂、局部偏析、组织粗大,带状偏析和折叠引起的。本研究采用金相和能谱分析方法研究了锻造压气机叶片表面裂纹的形成机理,并对其锻造裂纹的形成过程进行有限元模拟。结果表明:结合低倍及高倍形貌特征,可以得出叶片缺陷为锻造加工过程产生的折叠裂纹;通过有限元模拟分析认为锻造叶片表面裂纹是源于锻件在制坯过程中,在连接杆与安装圆盘的转接处形成啃伤台阶,导致终锻结束时在叶身形成折叠裂纹缺陷。同时通过对试验过程中锻造工艺调整,采用分料卡子对过渡区分料或进行打磨来保证转角半径圆滑过渡,可有效避免叶片表面折叠和裂纹缺陷的形成。     

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热轧板表面条纹缺陷为热轧板常见缺陷,且较难治理。为了弄清热轧板表面的条纹缺陷产生原因,利用金相显微镜和扫描电镜等设备进行了分析。结果表明:缺陷区存在再结晶不完全的大晶粒和脱碳现象,以及内氧化质点。说明铸坯原生缺陷有高温加热、轧制的痕迹。大晶粒的形成可能是由于缺陷处于临界应变状态或细化晶粒的元素被氧化掉,或两种因素共同作用的结果。裂纹与热轧板表面夹角很小,裂纹毗邻金属存在脱碳及内氧化斑点等,缺陷性质也可能是热轧过程中形成的折叠。     

AL6R01Z铝合金外壳粗加工开裂失效分析

针对铝合金外壳粗加工过程中产生的开裂问题，采用金相显微镜、扫描电镜及能谱仪对外壳件开裂样品进行检测和分析。铝合金外壳精锻后，锻件表面显示出变形不均匀的锻造流线，锻件圆角部位的变形量最大，在精锻件样品表层存在弯曲变形的表面裂纹，推测为锻造折叠裂纹。铝合金外壳粗加工后，沿变形量最大的外壳圆角底部产生开裂，开裂件样品的表面裂纹扩展特征呈弯曲圆弧状，裂纹间隙存在纤维组织以及酸洗残留腐蚀凹坑，由此推测表面裂纹属于热加工锻造裂纹。并且，在裂纹尾部存在塑性不足造成的龙爪状挤压裂纹，表明样品表层存在温度偏低现象。能谱测试结果表明，裂纹间隙的氧含量高达23.35%,说明该表面裂纹经过高温氧化，进一步验证了表面裂纹是在锻造过程中产生的。分析得出造成铝合金外壳开裂的主要原因为：锻造过程中的锻件表层温度低、材料塑性不足，导致锻件表层与次表层变形不一致，从而在锻件变形量最大的圆角底部产生锻造折叠裂纹，而锻造过程的持续变形使得表面裂纹重新闭合，但由于粗加工过程中发生应力释放，导致表面裂纹再次张开。     

连铸板坯轧制特厚钢板表面裂纹缺陷的研究

采用连铸板坯轧制的特厚钢板表面存在裂纹缺陷.采用化学成分检验、金相显微镜组织观察、扫描电镜以及能谱对裂纹形成机理进行了分析.结果表明,裂纹边缘存在脱碳和氧化物等缺陷,说明连铸坯表面在轧制前已经存在裂纹并在加热中裂纹内发生氧化和脱碳,导致轧制后的钢板表面出现裂纹.通过连铸设备维护、优化保护渣性能等措施可以防止裂纹产生.     

TA15钛合金锻件裂纹分析

TA15钛合金锻件在加工过程中,发现加工表面存在裂纹。通过对裂纹形态、裂纹断口的宏微观特征、裂纹金相、材质组织及硬度等检测与分析,得出了裂纹性质及产生原因,并通过裂纹断口温色对比分析以及断口微区成分分析,获得了裂纹产生的温度范围。结果表明,TA15钛合金裂纹为锻造折叠裂纹,折叠裂纹在锻造过程中发生了扩展。裂纹主要是由于表面没有清理干净的氧化皮卷入所致。裂纹左侧棕红色断口形成温度高于800℃,右侧灰色断口形成温度不高于500℃。     

1Cr11MoNiW1VNbN钢螺栓裂纹分析

1Cr11MoNiW1VNbN钢螺栓毛坯料调质后发现表面存在纵向裂纹。通过对毛坯料裂纹进行宏观观察、断口宏微观分析、能谱测试、金相分析以及理化检验等,最终确定了毛坯料的开裂原因。结果表明:裂纹内存在氧化层,裂纹两侧脱碳明显且裂纹末梢不耦合,因此毛坯料上的裂纹应是轧制过程中折叠缺陷导致的原始裂纹。     

精密模锻件表面腐蚀

随着模锻件向精密化方向不断发展,锻件的表而质量越来越显得重要。锻件表面质量除氧化、脱碳、增碳、裂纹、折迭等缺陷外,表面腐蚀也是常见的重要缺陷之一,应该引起锻压工作者的重视。锻件表面腐蚀包括酸洗过腐蚀及电化学腐蚀两种。实际上酸洗过腐蚀也是属于电化学腐蝕,只不过电解液为酸液而已,这是一种强电化学腐蚀的特例,这里是为了引起锻件酸洗工作者特别注意,所以与电化学腐蚀分开讨论。一、酸洗过腐蚀锻件表面的金属铁及氧化皮与酸作用,经     

摇臂等温精密成形工艺数值模拟及实验研究

摇臂在实际开式锻造生产过程中容易出现裂纹,并且材料的利用率低于50%。通过对摇臂三维几何模型的建立,提出了等温精密成形工艺方案,结合摇臂的形状特点,设置一定的工艺补充部分。利用有限元数值模拟软件DEFORM-3D,分析预锻件对终成形效果的影响,研究了优化后的预锻件终成形过程局部速度场及可能产生的缺陷。通过数值分析和实验,得出合理的预锻件,使成形中出现的充不满、金属折叠等问题得到解决。锻件本体流线分布合理,内部组织均匀,没有出现裂纹缺陷,并能够预测裂纹产生的趋势,材料利用率可提高到95%。     

LD5-1铝合金模锻件表面条纹分析

文章以锻造生产现场出现的模锻件表面条纹缺陷为分析对象,从锻件的生产工艺各环节、缺陷的宏观与微观特征入手,全面分析了不同形貌条纹缺陷的产生原因和处理办法。指出疑似裂纹状缺陷为原始铸锭偏析残留所致的残留组织缺陷,必须杜绝交付用户使用该类锻件,以消除产品质量隐患;疑似水纹状缺陷是铸锭车削加工刀痕所致的外观缺陷,此类锻件可以通过后续机加工方式消除,不影响产品的组织与性能。     

铝活塞液态模锻常见缺陷分析

采用液态模锻工艺生产直径190系列的铝活塞,生产工艺与传统的金属型重力铸造相比有较大区别,其铸造废品形式和形成原因也大不相同。根据液态模锻的理论依据,结合具体生产实践,对铝活塞液态模锻工艺的铸造缺陷产生原因进行了试验研究和分析,并分别设计了相应的解决措施去消除缺陷,然后通过大批量生产和跟踪调查,对措施的有效性进行了改进、修正和评价,使铝活塞液态模锻工艺更加合理。综合多年的实践,在文中列举并分析了铝活塞液态模锻工艺生产过程中经常出现的铸造缺陷形式、成因和解决措施。     

汽轮机导叶片多向模锻制坯工艺技术研究

对汽轮机导叶片的制坯工艺进行了对比分析。自由锻制坯存在一致性差、表面棱角多、微裂纹等缺陷;锤上模锻制坯成形质量较好,但材料利用率较低、生产成本较高;多向模锻制坯成形质量最优、材料利用率最高。为深入研究多向模锻制坯工艺技术,本文运用数值模拟技术直观分析多向模锻制坯工艺过程,坯料与模具温度场、应力场、受力变化等。通过模拟分析预测生产中存在的问题,从而采取相应措施预防缺陷的产生,提高产品质量。经生产试验证明多向模锻制坯工艺技术极大提高了制坯质量和生产效率,解决了传统自由锻开坯方式存在的问题。     

铁路货车MT-2型缓冲器中心楔块模锻工艺

对铁路货车MT-2型缓冲器中心楔块的模锻工艺进行了研究与设计.在分析模锻件的基础上,确定了工艺方案,进行了工艺设计和模具设计.通过工艺试验及试验件锻造缺陷分析,改进了锻模飞边槽结构,解决了试生产过程中产生的锻造折叠.经过批量生产验证,模锻工艺合理可行,能够保证产品质量达到技术要求.     

方截面缸体锻造工艺的改造

方截面缸体由于锻件规格较大,在锻造过程中常常出现塌角、切斜、缺肉及端面折叠等缺陷,严重影响了产品质量及合同履行周期.本文在对缸体锻件缺陷进行观察、分析的基础上,结合生产实践,对传统的锻造工艺进行了改进和简化,改进后的工艺不但简化了操作难度,而且改善了产品的锻造缺陷,使产品的一次合格率提高到了95%,并且缸体工艺成材率也提高了5%～6%.该工艺应用于生产实践中取得了良好的效果,为企业创造了可观的经济效益.     

汽车半轴锻造成形工艺设计

针对半轴法兰盘摆辗成形工艺中存在的分模面飞边、盘部厚薄不均、产生纵向飞边等问题,拟采用液压机闭式模锻工艺成形半轴法兰盘。通过有限元软件对闭式模锻工艺进行了数值模拟分析,根据充填效果、终锻温度场、行程载荷、等效应变和等效应力的分布,验证了成形工艺的正确性并优化了模具结构。在液压机上成功试制出半轴锻件,工艺试验结果与模拟结果吻合,成形产品尺寸精度高,质量可靠,满足设计要求。与原有工艺相比,存在的问题基本消除,产品一致性好,免去了粗车加工。     

汽车气门电镦工艺的改进

介绍了气门电镦工艺的改进及其电镦机液压控制回路的特征，分析了大气门电镦工艺与一般气门电镦工艺的差别。为防止大气门毛坯在热镦粗过程中产生的折叠、过烧等缺陷，在设计设备时改变了原有的液压控制和电气控制原理。     

复合热加工技术在汽车转向节成形中的应用

在A356铝合金汽车转向节的成形过程中,制定的技术路线为铸造锻造复合成形技术。同时借助铸造模拟软件Adstefan和锻造模拟软件Deform,对加工过程进行系统模拟,及时预测可能存在的问题,并反复优化工艺方案。并对生产的转向节零件毛坯进行解剖分析,测试力学性能。试验结果和模拟结果基本一致,最后验证了这一热加工技术的优势和实用性。     

微脉冲MIG焊技术在修复工模具中的应用

微脉冲MIG焊技术采用断续的微脉冲电弧的能量，将可熔性电极材料熔融，连续不断地堆焊到工件表面，形成堆焊修补层，这种技术适用于修补成型模具，热锻压模具及各种塑料模具的铸造缺陷，磨损，小面积局部剥落，损伤，划沟等。     

耙齿辊锻成形工艺及模具设计

叙述了辊锻工艺实质及其适用性,用辊锻成形工艺生产耙齿的优点。介绍了耙齿辊锻虎艺锻件图的制订,毛坯尺寸的选择,辊锻道次的确定,各道工序变形量的分配,是锻成形工艺的拟制,辊锻模具设计及其模具材料的选用。     

摆动辗压件成形过程中产生的缺陷及防止办法

本文简述了摆辗变形的特征及其力学分析,同时给出了摆辗变形过程中经常产生的四种缺陷:薄件中心开裂;大头件侧表面开裂;高件失稳折迭及锻不透等缺陷。指出,由于摆辗工艺的特殊性。上模与工件始终有一个接触小区,压力高,且模具在热辗时受热疲劳作用,中心常产生龟裂、塌陷等缺陷。文中最后给出了防止产生缺陷的措施和提高模具寿命的方法。对于厚件和大头带杆件应适当控制每转进给量;对于薄件要适当加大进给量或采用局部加厚的办法;冷辗大头件要注意原始坯料表面质量、控制好模具间隙均可以减少裂缝、失稳折迭等缺陷的产生。