在研究平砧拔長(zhǎng)時(shí),各國(guó)學(xué)者逐步認(rèn)識(shí)到應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)對(duì)鍛合大鍛件內(nèi)部缺陷是十分重要的,在尋求通過(guò)改變邊界條件以獲得最佳的鍛合條件的過(guò)程中,發(fā)展了JTS鍛造法、TER鍛造法、SUF鍛造法、FM鍛造法、FML鍛造法、AVD鍛造法、WHF鍛造法、KD鍛造法、LZ 鍛造法和新 FM 鍛造法。 JTS鍛造法 二十世紀(jì)60年代初期,日本學(xué)者Tefeno和Shikano發(fā)明了表面降溫的JTS法(Japan Tefeno and Shikano提出并命名),在我國(guó)常稱(chēng)為中心壓實(shí)法或硬殼鍛造法。其變形特點(diǎn)是:在鍛前將加熱到高溫的鋼錠表面快速冷卻到 700℃左右,通過(guò)表面降溫,心部仍保持高溫,在表面形成一層硬殼,用寬度和長(zhǎng)度均小于鋼錠的窄上平砧鍛造,在鍛造過(guò)程中如同模鍛中的鍛模一樣,使變形力集中在鍛件中心部位,增加心部的壓實(shí)效果。該法自提出以來(lái),先后在美、蘇、西德、捷克等國(guó)家得到了應(yīng)用,取得了良好的效果。250根50噸以上鋼錠采用JTS法鍛制,產(chǎn)品合格率由普通平砧的35%提高到83.5%。 TER鍛造法 二十世紀(jì)70年代初期,德國(guó)梯森•亨利希公司采用了一種稱(chēng)為“梯森極限矩形法(Thvssen-Extreme-Rechtkant)”的鍛造方法,來(lái)鍛透坯料和軸類(lèi)鍛件。其優(yōu)點(diǎn)是在水壓機(jī)壓力有限的情況下,利用寬平砧,大壓下量,鍛合內(nèi)部缺陷,這種方法由于鍛造時(shí)間短,返爐加熱的次數(shù)少,提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率,降低了鍛造成本。 SUF鍛造法 SUF 鍛造法(Side Upset Forging)是利用砧寬比w/h對(duì)鍛合疏松、孔洞的重要作用,將鋼錠或坯料高度充分減小,將斷面鍛成矩形的鍛造方法,實(shí)際是一種寬平砧壓扁鍛造法。實(shí)驗(yàn)表明,用SUF法w/h≥0.52已能夠達(dá)到缺陷鍛合的目的。 FM鍛造法 70年代日本學(xué)者河合正吉等根據(jù)滑移線理論的解析結(jié)果,提出拔長(zhǎng)時(shí)采用上平砧下平臺(tái)的FM法(Free fromMannesmann effect) ,即沒(méi)有曼內(nèi)斯曼效應(yīng)的鍛造法。通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究,F(xiàn)M法的砧寬比w/h為 0.4~0.5時(shí),軸向不產(chǎn)生拉應(yīng)力,鍛合鍛件心部空洞的能力與普通平砧鍛造法砧寬比為 0.9 時(shí)大致相當(dāng)。所需鍛造壓力,前者只有后者的2/3,可以使用現(xiàn)有設(shè)備和工具拔長(zhǎng)大鋼錠。缺點(diǎn)是由于非對(duì)稱(chēng)變形,如果操作不當(dāng)易造成變形偏心,坯料表面拉傷,水壓機(jī)偏載等問(wèn)題。 AVO鍛造法 AVO 鍛造法是“Asymmetric V-shaped Octagon”的縮寫(xiě),是用不對(duì)稱(chēng)的上、下 V 形砧對(duì)八角形坯料進(jìn)行拔長(zhǎng)的方法。 FML鍛造法 FML鍛造法是對(duì)JTS 法、FM法的發(fā)展,將 JTS 法的上平砧的長(zhǎng)度減少,以便降低水壓機(jī)的噸位要求。 WHF鍛造法 WHF法是一種寬砧強(qiáng)力壓下鍛造法(Wide Die Heavy Blow Forging )。WHF法用的是上、下寬平砧,大壓下率,為保證坯料心部的壓應(yīng)力狀態(tài)和足夠的變形,要求砧寬比應(yīng)達(dá)到0.68~0.77,每次壓下率至少為 20%。 KD鍛造法 KD鍛造法是第一重型機(jī)器廠在WHF鍛造法基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)的高溫?cái)U(kuò)散加熱、上、下V型寬砧、大壓下量鍛造法(K,D為寬、大首寫(xiě)漢語(yǔ)拼音)。其特點(diǎn)是:鋼錠在長(zhǎng)時(shí)間的高溫下有足夠的塑性,用上、下 V型寬砧(開(kāi)角為135°的上、下V型寬砧最優(yōu))鍛造,當(dāng)w/d=0.6時(shí),拔長(zhǎng)的臨界壓下量為14.6%,可以鍛合d/5處的孔洞性缺陷。 LZ鍛造法 LZ 鍛造法的實(shí)質(zhì)是對(duì)普通平砧鍛造除了控制砧寬比外,還增加了對(duì)料寬比的控制,以避免鍛件心部出現(xiàn)橫向拉應(yīng)力。平砧拔長(zhǎng)矩形截面毛坯,要實(shí)現(xiàn)毛坯中心無(wú)軸向拉應(yīng)力作用,應(yīng)控制砧寬比≥0.8~0.9;要控制毛坯中心無(wú)橫向拉應(yīng)力作用,料寬比應(yīng)控制在 0.85~1.18范圍內(nèi)。 新FM鍛造法 新 FM 鍛造法是二十世紀(jì) 90 年代燕山大學(xué)劉助柏教授在FM 鍛造法的基礎(chǔ)上提出的。其實(shí)質(zhì)是增加了料寬比的控制,使鍛件心部不產(chǎn)生橫向拉應(yīng)力。新 FM 法提出在保證砧寬比≥0.4 的同時(shí),料寬比應(yīng)≥0.83~1.20。 來(lái)源:鍛造與沖壓、熱加工論壇 |
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