起重機行車輪鍛件的鍛造工藝需要綜合考慮材料性能、結構強度和使用要求,通常采用自由鍛或模鍛工藝。以下是典型的工藝流程及關鍵控制點:
常用材料:優質碳素鋼(如45#、50#)、合金鋼(如42CrMo、35CrMo)或鍛鋼(如S34MnV)。
材料檢驗:確保化學成分合格,低倍組織無缺陷。
鋸切或火焰切割坯料,尺寸需考慮燒損量和加工余量(通常直徑方向留5%~10%余量)。
加熱溫度:碳鋼1100~1200℃,合金鋼適當降低(如42CrMo為1050~1150℃)。
保溫時間:按坯料直徑每100mm保溫1~1.5小時計算,確保透燒均勻。
控溫要求:避免過燒、脫碳,加熱爐需配備熱電偶監控。
自由鍛:采用鐓粗、沖孔、擴孔等工序初步成形輪坯。
模鍛:使用預鍛模初步成形,分配金屬體積。
模鍛:在終鍛模腔內壓制成形,保證輪緣、輪轂、輻板等部位充滿。
自由鍛:通過馬杠擴孔、平整等工序逐步成形,需多次翻轉鍛件。
模鍛件需熱態切邊(溫度≥800℃),去除飛邊;自由鍛件可能需后續機加工去除余料。
正火:細化晶粒(如加熱至850~900℃后空冷)。
調質:對高強度要求的車輪(如淬火+高溫回火,42CrMo淬火850℃油冷,回火550℃水冷)。
車削輪緣踏面、輪轂孔、端面等,達到圖紙尺寸和粗糙度要求。
超聲波探傷:檢測內部裂紋、夾雜(按JB/T5000.15標準)。
磁粉/滲透探傷:檢查表面缺陷。
溫度控制:終鍛溫度碳鋼≥800℃,合金鋼≥750℃,避免低溫鍛造導致裂紋。
變形均勻性:輪輻與輪轂過渡區需充分變形,防止組織疏松。
冷卻方式:碳鋼可空冷,合金鋼需緩冷(如坑冷或爐冷)。
硬度與性能:調質后硬度通常要求HB220~280,抗拉強度≥650MPa(視材料而定)。
折疊:控制錘擊速度和坯料形狀,避免金屬回流重疊。
裂紋:優化加熱曲線,避免過熱;合金鋼需預熱。
組織偏析:采用多次鐓粗-拔長工藝細化晶粒。
數值模擬:通過Deform等軟件模擬金屬流動,優化模具設計。
近凈成形:精密模鍛減少加工余量,降低成本。
余熱利用:鍛后直接余熱淬火,節能增效。
通過嚴格工藝控制和檢驗,可確保行車輪鍛件滿足起重機高載荷、高疲勞壽命的使用要求。實際生產中需根據設備能力(如鍛壓機噸位)和輪型尺寸調整工藝參數。