火车轮锻件锻造工序复杂,涉及下料、加热、预锻、终锻/辗环、热处理多道工序,任意环节参数失控,就会产生各类锻造缺陷。部分缺陷肉眼可见,也有大量缺陷隐藏在锻件内部,只有依靠无损检测、低倍试验才可以发现。了解各类缺陷产生原因,做好工艺管控,是锻造企业生产高品质火车轮锻件的关键。三十年专业品质保证,山西永鑫生重工股份有限公司,配套三一、振华、华锐、太重,结合多年火车轮锻件生产实践,梳理各类常见缺陷,通过全流程工艺管控降低缺陷率,保障交付产品质量稳定。
火车轮锻件常见缺陷分为表面缺陷、内部缺陷两大类。表面缺陷包含锻造折叠、表面裂纹、充型不足;内部缺陷包含白点、疏松、夹渣、流线穿流、晶粒粗大 锻造折叠是高频缺陷,金属流动过程,部分金属表面氧化皮被挤压嵌入锻件本体。主要成因是预成型坯料体积分配不合理、模具圆角过小、锻造压下量设置不当。折叠缺陷肉眼有时可以看到,浅层机加工可以去除,深层折叠埋藏在工件内部,运行中转化为疲劳裂纹。预防方式:优化预锻模具结构,加大模具过渡圆角,精准控制坯料下料重量,合理分配各部位金属体积,清除坯料表面氧化皮,减少氧化皮卷入。充型不足,轮毂或者轮辋部位没有完整充满模具型腔。原因包含钢坯下料重量不足、锻造温度偏低金属塑性差、压机压力不足、模具磨损。预防措施:严格管控下料重量,锻造温度闭环管控,定期检修模具,保证设备输出压力满足生产要求。 表面裂纹,锻件表面出现开裂。加热环节升温过快,大截面钢坯内外温差大产生热应力开裂;锻造温度过低变形抗力大;模具冷却过度,工件接触冷模具急冷开裂。预防:大钢坯采用分段加热工艺,严控锻造温度区间,生产前模具充分预热,清理坯料表面原始裂纹缺陷,有缺陷钢坯禁止投产。
内部白点属于致命缺陷,氢致开裂,钢坯氢含量超标,锻件冷却过程内部形成发丝状裂纹。原材料冶炼环节真空脱气不到位是主要诱因。预防:选用真空脱气合格钢坯,严控原材料氢含量,锻后执行扩氢热处理,原材料入厂严格复检,杜绝不合格钢坯。疏松、夹渣缺陷来自钢坯冶炼,钢坯本身存在中心疏松、大型夹杂物,锻造变形量不足,疏松没有压实焊合。预防:源头把控原材料,入厂做低倍高倍检测,保证足够锻造比,通过预锻终锻大变形压实内部组织。晶粒粗大,锻造过热或者热处理温度过高,钢材晶粒异常长大,锻件韧性大幅下降。预防:严格管控锻造加热温度,禁止过热过烧,热处理严格执行工艺曲线,炉内多点测温监控工件实际温度。流线穿流紊乱,预锻工艺不合理,金属流动混乱,纤维被切断。会大幅降低车轮疲劳寿命。预防:开展工艺仿真,优化预成型模具,合理分配金属体积,保障金属平缓流动。
永鑫生重工从原材料、加热、锻造、热处理、检测全链条建立缺陷预防机制,首件鉴定制度,每一个新规格产品,第一件完成尺寸、探伤、低倍金相全套检测,确认无缺陷再批量生产。生产过程中出现缺陷工件,隔离分析缺陷根源,优化工艺避免重复发生。火车轮锻件安全等级高,缺陷工件直接报废,不做简单修补流入市场。永鑫生重工可承接各类轨道车轮锻件定制,支持客户监造,为轨道交通装备提供稳定可靠的锻件产品。