1、锻压和热处理,一、锻压锻压：包括锻造和冲压。,1.锻造业的地位,锻造在工业生产中占有举足轻重的地位。在工矿交通各行各业中，如汽车拖拉机、重自机械、电站设备、船舶工业、航空航天以及原子能工业等领域都离不开锻造行业。锻造生 产能力及其工艺水平一定程度上反映了一个国家的工业发达程度，并且对一个国家的工业、农业、国防和科学技术所能达到的高度都有很大的影响。,2、特点,效率高；质量好；朝大型化和精密锻造两个方向发展； 自由锻大型化；模锻精密锻造。d）复杂程度不如铸件；e）材料利用率还不够高，面临新技术、新工艺挑战。,3、 国内外锻造生产现状简介,锻造的作用 两个作用：成形提高材料利用率； 改善内部组织提
2、高使用寿命。b）锻件材料利用率采用钢锭锻造：5085%，电站大锻件一般低于60%。采用棒材锻造：7095%。锻件加工成产品零件，因形状不同其利用率低至10%以下，高达95%以上。 比如：我厂的叶片，采用方坯加工，其锻件利用率只有20%左右；但精锻叶片，只需打磨到尺寸，其锻件利用率就可达95%以上。,c）锻件大型化自由锻件重量超过了300吨；万吨水压机：最大钢锭超过600吨。 （p140）模锻件外径超过一米。我厂的一部分叶轮就是模锻成型的。d）设备大型化自由锻水压机1.5万吨。模锻水压机： 美国和前苏联有7.5万吨的多向模锻水压机。 我国目前最大的是3.6万吨的多向模锻水压机，正准备建造8万吨的
3、多向模锻水压机。e）设备控制电脑化 向精密锻造方向发展，提高生产效率和材料利用率。 比如：50MW以上电机转子和整体转子锻件，锻件重量一般都超过50吨，锻件余量单边达到50100mm；采用电脑控制可以达到10mm以下。,4、常用锻造设备,对击式 蒸汽一空气模锻锤锻 空气自由锻锤锤 蒸汽一空气自由锻锤 蒸汽一空气模锻锤,锻造设备,通用压力机 机械压力机 曲柄压力机 精压机 平锻机压 摩擦压力机力 螺旋压力机 液压螺旋压力机机 电动螺旋压力机 自由锻液压机 液压机（水压、油压） 模锻液压机 切边液压机,锻造设备,径向精锻机 辗环机特种锻压设备 辊锻机 高速锤 电热镦机,5、常用锻造方法,自由锻（p
4、124） 自由锻的基本工序有：镦粗、拔长、冲孔、芯轴扩孔、芯轴拔长、弯曲、切割、错移、扭转、锻接等 。b）模锻（p126） 模锻可分为开式模锻和闭式模锻两种。,6、锻造的一般过程,1）制订工艺： 确定锻造用的原材料钢锭、钢棒（轧材、锻材），锻造工序，锻比，始锻温度，终锻温度，锻后冷却方式，使用设备等；2）下料；3）加热（控制好加热速度和始锻温度）；4）锻造（控制好终锻温度）；5）锻件冷却；6）锻后热处理。注意：始锻温度和终锻温度（p132）和过热、过烧、锻比（p133）的概念。,7、锻件进行热处理的目的,调整锻件的硬度，以利锻件进行切削加工。消除锻件内应力，以免在机械加工时变形。改善锻件内部组
5、织，细化晶粒，为最终热处理作好组织准备。 对于不再进行最终热处理的锻件，应保证达到规定的机械性能要求。锻后最常采用的热处理方法有：退火、正火、调质、高温回火和等温退火等。,8、一些典型锻件的生产流程和检验项目,1）叶片锻造（p133）2）转子、主轴和叶轮等大锻件生产 大锻件生产主要是在重机厂完成（p136148）。涉及到很多行业标准和很专业的内容。,9、锻件质量检验和质量分析,1）化学成分检查 2）外观尺寸检查 3）宏观组织检查 低倍检查 4）显微组织检查 金相检查5）机械性能检查 力学性能检查6）残余应力检查 7）超声波检查等等。,二、热处理 1、简介：,什么是金属热处理（p55）：金属热处
6、理通过在固态下加热、保温和冷却来改变其内部组织 , 从而获得所需性能的一种工艺方法 。具体方法有退火、正火、淬火、回火、回溶处理、时效处理、渗碳、渗氮等。,2、汽轮机零部件热处理的目的及意义,1）通过除应力退火消除焊接件、铸件、加工件在制造过程中所产生的内部应力，减少开裂现象，稳定尺寸，防止在使用过程中出现过大的尺寸变化，以及防止在随后的氮化过程中引起过量变形；2）通过调质处理保证叶片、螺栓、螺母、阀杆、阀碟等零件具有良好的综合机械性能，满足在弯扭拉压等复杂载荷下服役的要求；3）通过氮化处理提高工件的表面硬度，保证喷嘴组、阀杆、阀碟能在高温、高压蒸汽中具有抗蚀和抗冲刷性能，并保证阀杆和套筒的耐
7、磨性；4）通过正火+回火使汽缸、阀壳等铸件获得合理的机械性能和金相组织，保证其能够长期在高温下安全使用。,3、热处理代号 1）（东汽）结构钢、铸钢和铸铁热处理的类型和代号,0 进厂状态1 正火或正火 + 回火 2 退火 3 锻后余热淬火 + 回火4 淬硬（整体淬火 + 低温回火）5 调质（淬火 + 高温回火）,6 化学热处理1）渗碳：正火 + 渗碳 + 淬火 + 低温回火 2）渗氮：调质 + 氮化7 除应力退火8 电镀后去氢9 表面淬火或局部、淬火 + 低温回火,2）我厂汽轮机零部件热处理的类型（代号）,A：适用于结构钢和铸件代号,A：适用于结构钢和铸件代号,0自然状态1正火（或正火+回火）2
8、退火3精锻+回火（如精锻或精辊叶片在精锻后只需高温回火）4淬硬5调质6化学热处理（渗碳或氮化）7除应力（包括活塞环定型处理）8表面淬火或局部淬火,B：适用铸造有色金属和奥氏体钢的代号：,0原始状态1再结晶退火T除应力退火T1人工时效T4淬火（固溶处理）T5淬火和不完全时效T6淬火和完全时效（固溶处理和完全时效到最高硬度）,C：压力加工有色金属代号,0 原始状态M 退火C 淬火CZ淬火和自然时效CS淬火和人工时效,4、我厂汽轮机零部件材料标注方法,零件的材料或毛坯（包括铸锻件）如不作任何处理，也不作机械性能检查，则只标材料牌号（其热处理代号“0”在图纸上不标注）。如： A3，20，35，ZQSn
9、6-6-3。零件的材料或毛坯在热处理后，不作硬度及机械性能检查者则只标注材料牌号和热处理代号。如：45-1，若有几种热处理，可用热处理代号按工艺路线顺序逐项填写：如：15CrMoA-1+7。,4、我厂汽轮机零部件材料标注方法,有些材料的技术条件，有几种检查组别，但强度等级只有一种或可按材料截面尺寸来决定强度等级，只注明材料牌号，热处理代号和检查组别。如：45-5（） 35CrMoA-5（）有些材料的技术条件，有几种组别，在同一热处理状态中有不同的强度等级，则注明材料牌号、热处理代号强度等级和检查组别，不需要规定检查组别时，检查组别可省略。如： 25Cr2MoVA-5 /735- 、 25Cr2
10、MoVA-5 / 735,4、我厂汽轮机零部件材料标注方法,有些零件或者是比较重要或者是技术要求比较复杂，用上述标注方法不能说明全部要求者，则应注明标准号，在同一热处理状态中有不同的强度级别时，还应注明强度级别。如： 35CrMoA-5 /Q/CCF M 3003-2003 35CrMoA-5 /590Q/CCF M 3003-2003,5、锻件及型钢的检验方法及要求,6、铸钢件及精密铸件的检验方法及要求,7、热处理设备,热处理设备主要包括：加热炉和冷却设备。 煤炉反射炉 油炉重油、柴油加热炉 气炉人工煤气、天然气 电炉电阻炉、电弧炉、电磁感 应炉、盐浴炉,8、典型零件的热处理工艺,不同的材质具有不同的物理、化学特性。为了满足不同环境零件的使用要求，设计选材也就不能一样。不同的材料，通过不同的热处理方式可以获得不同的理化性能。 但不同的设计选材和不同的热处理方式都必须遵守一个的共同原则力求制造成本最低。 1）叶片热处理（p65） 2）阀杆、阀杆套筒热处理（p68） 3）螺栓、螺母热处理（p7273） 4）工装、模具类零件的热处理（p7476）,9、热处理质量控制,1）热处理过程控制（p77）温度控制；加热效果控制；关联工序控制；2）硬度和力学性能检查3）影响因素（p79）铸件锻件焊接件轧材和锻材外观化学成分非金属夹杂物（低倍）宏观组织和（高倍）显微组织冶炼方式回厂原始状态,
