[發明專利]一種改善船用軸舵系產品近表面探傷缺陷的鍛造方法

有效

• 申請號: 202110251858.5
• 申請日: 2021-03-08
• 公開（公告）號: CN113020510B
• 公開（公告）日: 2023-08-22
• 發明（設計）人: 蘇繼偉;許燕燕
• 申請（專利權）人: 石鋼京誠裝備技術有限公司
• 主分類號: B21J5/00
• 分類號: B21J5/00;B21J5/08;B21K29/00
• 代理公司: 石家莊冀科專利商標事務所有限公司 13108
• 代理人: 李桂琴

一種改善船用軸舵系產品近表面探傷缺陷的鍛造方法，包含以下工藝步驟：（1）鋼錠加熱至1270℃±10℃；（2）采用兩鐓兩拔工藝進行鍛造，第一次拔長采用WHF法，拔長6?8道次，單道次壓下距離為鋼錠原始截面尺寸的0.17～0.19倍；第二次拔長采用KD法，拔長4?6道次，單道次壓下距離為鋼錠原始截面尺寸的0.17～0.19倍；終鍛溫度為850～900℃，停鍛溫度≥800℃；（3）鍛后采用風冷方式冷卻后入爐執行熱處理工藝。本發明提高了船用軸舵系鍛件產品近表面探傷合格率，降低了產品的廢品率，提高了生產企業的經濟效益。

技術領域

本發明涉及一種鍛造方法，尤其是一種改善船用軸舵系產品近表面探傷缺陷的鍛造方法。

背景技術

船用鍛件主要分為三大類，主機鍛件、軸系鍛件和舵系鍛件。其中舵系鍛件主要為舵桿和舵銷等。隨著造船工業的高速發展，對于船用鍛件產品的質量要求越來越高；以往產品質量可以滿足用戶要求，但近幾年，由于市場競爭激烈，用戶產品質量要求尤其是探傷要求更加嚴格，由于軸舵系鍛件均為碳錳鋼材質，易于產生偏析，易于出現探傷不合情況。

長期以來，碳錳鋼鍛件產品經過熱處理和加工之后，常常發生探傷不合的情況，導致產品報廢，甚至有時合格率僅達到29%，給企業和社會造成極大的經濟損失。并且此類鍛件交貨期比較短，如果探傷不合格，再重新進行補制，生產周期比較長，常常導致用戶抱怨，甚至有時由于等著交貨，導致整條船生產暫停。經過解剖分析，這些探傷不合的缺陷均為鍛件的近表面，距離皮下10-200mm之間分布著密集型缺陷。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明提供一種改善船用軸舵系產品近表面探傷缺陷的鍛造方法，本發明所采取的技術方案是：

一種改善船用軸舵系產品近表面探傷缺陷的鍛造方法，包含以下工藝步驟：

（1）鋼錠加熱至1270℃±10℃，保溫時間1.2～1.5h/100mm；

（2）采用兩鐓兩拔工藝進行鍛造；

第一次拔長采用WHF法，采用1200?mm平砧拔長6-8道次，單道次壓下距離為鋼錠原始截面尺寸的0.17～0.19倍，每道次壓完后翻轉90°再壓下一道次；

第二次拔長采用KD法，采用900mm上下V砧拔長4-6道次，上下V砧的開口角度為110-126?°，每道次壓完后翻轉90?°再壓下一道次。單道次壓下距離為鋼錠原始截面尺寸的0.17～0.19倍；

終鍛溫度為850～900℃，停鍛溫度≥800℃；

（3）鍛后采用風冷方式冷卻至400～450℃后入爐執行熱處理工藝。

采用上述技術方案所產生的有益效果在于：（1）由于鑄錠過程中冷卻的不均勻，鋼錠及鋼坯產生疏松及偏析等缺陷，本發明的加熱溫度，有利于改善偏析程度，對于原材料近表面缺陷焊合起到重要作用。（2）采用兩鐓兩拔的鍛造工藝，改進的WHF法與KD法結合的拔長方式，有利于表面缺陷的焊合，并且保證心部缺陷質量穩定。（3）本發明終鍛溫度有利于減輕表面應力的產生，防止近表面缺陷已經焊合，又因為產生較大的應力導致后期開裂；并且與鍛后風冷方式結合，防止產生晶粒粗大的組織。

本發明通過改變加熱及鍛造工藝，降低了船用鍛件中間軸、舵桿和舵銷等產品的近表面探傷不合問題，提高了探傷合格率，降低了產品的廢品率，提高了生產企業的經濟效益。

具體實施方式

實施例1

本實施例以生產材質為40Mn-C的中間軸為例，改善船用軸舵系產品近表面探傷缺陷的鍛造方法包括以下工藝步驟：

（1）取截面尺寸（即直徑）1800mm的鋼錠，加熱至1260℃保溫21.6h；