起重機(jī)行車輪鍛件的鍛造工藝需要綜合考慮材料性能、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和使用要求,通常采用自由鍛或模鍛工藝。以下是典型的工藝流程及關(guān)鍵控制點(diǎn):
常用材料:優(yōu)質(zhì)碳素鋼(如45#、50#)、合金鋼(如42CrMo、35CrMo)或鍛鋼(如S34MnV)。
材料檢驗(yàn):確?;瘜W(xué)成分合格,低倍組織無缺陷。
鋸切或火焰切割坯料,尺寸需考慮燒損量和加工余量(通常直徑方向留5%~10%余量)。
加熱溫度:碳鋼1100~1200℃,合金鋼適當(dāng)降低(如42CrMo為1050~1150℃)。
保溫時(shí)間:按坯料直徑每100mm保溫1~1.5小時(shí)計(jì)算,確保透燒均勻。
控溫要求:避免過燒、脫碳,加熱爐需配備熱電偶監(jiān)控。
自由鍛:采用鐓粗、沖孔、擴(kuò)孔等工序初步成形輪坯。
模鍛:使用預(yù)鍛模初步成形,分配金屬體積。
模鍛:在終鍛模腔內(nèi)壓制成形,保證輪緣、輪轂、輻板等部位充滿。
自由鍛:通過馬杠擴(kuò)孔、平整等工序逐步成形,需多次翻轉(zhuǎn)鍛件。
模鍛件需熱態(tài)切邊(溫度≥800℃),去除飛邊;自由鍛件可能需后續(xù)機(jī)加工去除余料。
正火:細(xì)化晶粒(如加熱至850~900℃后空冷)。
調(diào)質(zhì):對(duì)高強(qiáng)度要求的車輪(如淬火+高溫回火,42CrMo淬火850℃油冷,回火550℃水冷)。
車削輪緣踏面、輪轂孔、端面等,達(dá)到圖紙尺寸和粗糙度要求。
超聲波探傷:檢測(cè)內(nèi)部裂紋、夾雜(按JB/T5000.15標(biāo)準(zhǔn))。
磁粉/滲透探傷:檢查表面缺陷。
溫度控制:終鍛溫度碳鋼≥800℃,合金鋼≥750℃,避免低溫鍛造導(dǎo)致裂紋。
變形均勻性:輪輻與輪轂過渡區(qū)需充分變形,防止組織疏松。
冷卻方式:碳鋼可空冷,合金鋼需緩冷(如坑冷或爐冷)。
硬度與性能:調(diào)質(zhì)后硬度通常要求HB220~280,抗拉強(qiáng)度≥650MPa(視材料而定)。
折疊:控制錘擊速度和坯料形狀,避免金屬回流重疊。
裂紋:優(yōu)化加熱曲線,避免過熱;合金鋼需預(yù)熱。
組織偏析:采用多次鐓粗-拔長(zhǎng)工藝細(xì)化晶粒。
數(shù)值模擬:通過Deform等軟件模擬金屬流動(dòng),優(yōu)化模具設(shè)計(jì)。
近凈成形:精密模鍛減少加工余量,降低成本。
余熱利用:鍛后直接余熱淬火,節(jié)能增效。
通過嚴(yán)格工藝控制和檢驗(yàn),可確保行車輪鍛件滿足起重機(jī)高載荷、高疲勞壽命的使用要求。實(shí)際生產(chǎn)中需根據(jù)設(shè)備能力(如鍛壓機(jī)噸位)和輪型尺寸調(diào)整工藝參數(shù)。