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大锻件锻造法:JTS、TER、SUF、FM、FML、AVD、WHF、KD、LZ 、新FM等10种

在研究平砧拔长时,各国学者逐步认识到应力应变状态对锻合大锻件内部缺陷是十分重要的,在寻求通过改变边界条件以获得最佳的锻合条件的过程中,发展了JTS锻造法、TER锻造法、SUF锻造法、FM锻造法、FML锻造法、AVD锻造法、WHF锻造法、KD锻造法、LZ 锻造法和新 FM 锻造法。 

JTS 锻造法

        二十世纪60年代初期,日本学者TefenoShikano发明了表面降温的JTS法(Japan Tefeno and Shikano提出并命名),在我国常称为中心压实法或硬壳锻造法。其变形特点是:在锻前将加热到高温的钢锭表面快速冷却到 700℃左右,通过表面降温,心部仍保持高温,在表面形成一层硬壳,用宽度和长度均小于钢锭的窄上平砧锻造,在锻造过程中如同模锻中的锻模一样,使变形力集中在锻件中心部位,增加心部的压实效果。该法自提出以来,先后在美、苏、西德、捷克等国家得到了应用,取得了良好的效果。25050吨以上钢锭采用JTS法锻制,产品合格率由普通平砧的35%提高到83.5%

TER锻造法

      二十世纪70年代初期,德国梯森•亨利希公司采用了一种称为“梯森极限矩形法(Thvssen-Extreme-Rechtkant)”的锻造方法,来锻透坯料和轴类锻件。其优点是在水压机压力有限的情况下,利用宽平砧,大压下量,锻合内部缺陷,这种方法由于锻造时间短,返炉加热的次数少,提高了劳动生产率,降低了锻造成本。

SUF 锻造法

      SUF 锻造法(Side Upset Forging)是利用砧宽比w/h对锻合疏松、孔洞的重要作用,将钢锭或坯料高度充分减小,将断面锻成矩形的锻造方法,实际是一种宽平砧压扁锻造法。实验表明,用SUFw/h0.52已能够达到缺陷锻合的目的。

 FM 锻造法

      70年代日本学者河合正吉等根据滑移线理论的解析结果,提出拔长时采用上平砧下平台的FM(Free fromMannesmann effect) ,即没有曼内斯曼效应的锻造法。通过实验研究,FM法的砧宽比w/h 0.40.5时,轴向不产生拉应力,锻合锻件心部空洞的能力与普通平砧锻造法砧宽比为 0.9 时大致相当。所需锻造压力,前者只有后者的2/3,可以使用现有设备和工具拔长大钢锭。缺点是由于非对称变形,如果操作不当易造成变形偏心,坯料表面拉伤,水压机偏载等问题。


 AVO 锻造法

    AVO 锻造法是“Asymmetric V-shaped Octagon”的缩写,是用不对称的上、下 V 形砧对八角形坯料进行拔长的方法。


 FML 锻造法

    是对JTS 法、FM法的发展,将 JTS 法的上平砧的长度减少,以便降低水压机的吨位要求


WHF锻造法

      WHF法是一种宽砧强力压下锻造法(Wide Die Heavy Blow Forging )WHF法用的是上、下宽平砧,大压下率,为保证坯料心部的压应力状态和足够的变形,要求砧宽比应达到0.680.77,每次压下率至少为 20%


KD 锻造法

      KD锻造法是第一重型机器厂在WHF锻造法基础上开发的高温扩散加热、上、下V型宽砧、大压下量锻造法(K,D为宽、大首写汉语拼音)。其特点是:钢锭在长时间的高温下有足够的塑性,用上、下 V型宽砧(开角为135°的上、下V型宽砧最优)锻造,当w/d=0.6时,拔长的临界压下量为14.6%,可以锻合d/5处的孔洞性缺陷。


 LZ 锻造法

     LZ 锻造法的实质是对普通平砧锻造除了控制砧宽比外,还增加了对料宽比的控制,以避免锻件心部出现横向拉应力。平砧拔长矩形截面毛坯,要实现毛坯中心无轴向拉应力作用,应控制砧宽比≥0.80.9;要控制毛坯中心无横向拉应力作用,料宽比应控制在 0.851.18范围内。


 FM 锻造法

      FM 锻造法是二十世纪 90 年代燕山大学刘助柏教授在FM 锻造法的基础上提出的。其实质是增加了料宽比的控制,使锻件心部不产生横向拉应力。新 FM 法提出在保证砧宽比≥0.4 的同时,料宽比应≥0.831.20



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