新闻资讯
新闻资讯倾翻主轴锻件在钢锭加热、锻造成型、热处理、机械加工全过程持续产生残余内应力。长轴构件轴向尺寸较大,表层与芯部升降温速率存在差距,极易形成分布不均衡的应力场。残余应力分布失衡会引发诸多问题,精加工完成后主轴直线度出现偏差;投入服役之后,残余应力与工作载荷相互叠加,促使裂纹逐步萌生。做好全链条应力管控,是保障倾翻主轴锻件尺寸稳定与结构可靠的重要工作。
锻造加热阶段产生初始温度应力。钢锭升温速度过快,芯部温度滞后于表层,热胀程度不一致,形成相互牵制的内部应力。合金钢导热能力偏弱,适合分段预热工艺,拉长升温周期,缩小表里温差,减少初始应力累积。锻造成型结束后的冷却环节尤为关键,高温主轴直接暴露在空气中急冷,表层快速收缩、芯部冷却缓慢,会累积较高残余应力,严重时诱发主轴纵向微裂纹。成熟生产方案普遍采用锻后密闭缓冷,依靠保温环境缩小内外冷却速率差异。

调质热处理会改变锻件内部应力格局。淬火阶段快速冷却产生组织转变应力,高温回火能够释放大部分淬火应力。回火工艺参数需要匹配主轴有效截面尺寸,保温时长不足则应力释放不充分;回火完成冷却速度过快,会再次形成新的应力梯度。截面偏大的倾翻主轴锻件,可以采用分级回火方式,逐步均衡主轴不同位置的应力状态。

机械切削加工会打破原本平衡的应力分布。粗加工去除大量表层金属材料,内部残余应力重新调整,容易造成主轴外形尺寸出现偏差。常规加工方案采用分步切削思路,粗加工预留充足加工余量,粗加工结束增设去应力退火工序,等待应力重新稳定之后再开展精加工,降低成品尺寸超差概率。山西中重重工加工大规格倾翻主轴锻件时,合理安排时效工序,减少精加工完成之后主轴弯曲变形。

需要客观认识,完全消除锻件内部残余应力难以实现,生产管控目标是将应力维持在合适区间,保持应力均匀分布。多个工序应力管控缺失,多重应力相互叠加,锻件投入使用之后,局部应力超过材料承受阈值,损伤便会逐步发展。
从钢锭升温、锻造成型、锻后冷却、热处理到机械加工,各工序应力管控相互关联。持续优化各环节工艺参数,均衡主轴内部应力场,稳定维持倾翻主轴锻件尺寸精度,降低主轴在重载交变工况下开裂风险,延长构件有效服役周期。