[发明专利]一种改善船用轴舵系产品近表面探伤缺陷的锻造方法

说明书

一种改善船用轴舵系产品近表面探伤缺陷的锻造方法，包含以下工艺步骤：（1）钢锭加热至1270℃±10℃；（2）采用两镦两拔工艺进行锻造，第一次拔长采用WHF法，拔长6‑8道次，单道次压下距离为钢锭原始截面尺寸的0.17～0.19倍；第二次拔长采用KD法，拔长4‑6道次，单道次压下距离为钢锭原始截面尺寸的0.17～0.19倍；终锻温度为850～900℃，停锻温度≥800℃；（3）锻后采用风冷方式冷却后入炉执行热处理工艺。本发明提高了船用轴舵系锻件产品近表面探伤合格率，降低了产品的废品率，提高了生产企业的经济效益。

技术领域

本发明涉及一种锻造方法，尤其是一种改善船用轴舵系产品近表面探伤缺陷的锻造方法。

背景技术

船用锻件主要分为三大类，主机锻件、轴系锻件和舵系锻件。其中舵系锻件主要为舵杆和舵销等。随着造船工业的高速发展，对于船用锻件产品的质量要求越来越高；以往产品质量可以满足用户要求，但近几年，由于市场竞争激烈，用户产品质量要求尤其是探伤要求更加严格，由于轴舵系锻件均为碳锰钢材质，易于产生偏析，易于出现探伤不合情况。

长期以来，碳锰钢锻件产品经过热处理和加工之后，常常发生探伤不合的情况，导致产品报废，甚至有时合格率仅达到29%，给企业和社会造成极大的经济损失。并且此类锻件交货期比较短，如果探伤不合格，再重新进行补制，生产周期比较长，常常导致用户抱怨，甚至有时由于等着交货，导致整条船生产暂停。经过解剖分析，这些探伤不合的缺陷均为锻件的近表面，距离皮下10-200mm之间分布着密集型缺陷。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种改善船用轴舵系产品近表面探伤缺陷的锻造方法，本发明所采取的技术方案是：

一种改善船用轴舵系产品近表面探伤缺陷的锻造方法，包含以下工艺步骤：

（1）钢锭加热至1270℃±10℃，保温时间1.2～1.5h/100mm；

（2）采用两镦两拔工艺进行锻造；

第一次拔长采用WHF法，采用1200 mm平砧拔长6-8道次，单道次压下距离为钢锭原始截面尺寸的0.17～0.19倍，每道次压完后翻转90°再压下一道次；

第二次拔长采用KD法，采用900mm上下V砧拔长4-6道次，上下V砧的开口角度为110-126 °，每道次压完后翻转90 °再压下一道次。单道次压下距离为钢锭原始截面尺寸的0.17～0.19倍；

终锻温度为850～900℃，停锻温度≥800℃；

（3）锻后采用风冷方式冷却至400～450℃后入炉执行热处理工艺。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：（1）由于铸锭过程中冷却的不均匀，钢锭及钢坯产生疏松及偏析等缺陷，本发明的加热温度，有利于改善偏析程度，对于原材料近表面缺陷焊合起到重要作用。（2）采用两镦两拔的锻造工艺，改进的WHF法与KD法结合的拔长方式，有利于表面缺陷的焊合，并且保证心部缺陷质量稳定。（3）本发明终锻温度有利于减轻表面应力的产生，防止近表面缺陷已经焊合，又因为产生较大的应力导致后期开裂；并且与锻后风冷方式结合，防止产生晶粒粗大的组织。

本发明通过改变加热及锻造工艺，降低了船用锻件中间轴、舵杆和舵销等产品的近表面探伤不合问题，提高了探伤合格率，降低了产品的废品率，提高了生产企业的经济效益。

具体实施方式

实施例1

本实施例以生产材质为40Mn-C的中间轴为例，改善船用轴舵系产品近表面探伤缺陷的锻造方法包括以下工艺步骤：

（1）取截面尺寸（即直径）1800mm的钢锭，加热至1260℃保温21.6h；