锻造加工工艺流程 下料加热锻打热处理说明

锻造加工完整主线流程：下料，坯料加热，锻造成型（制坯、终锻），切边冲孔，冷却，热处理，清理除鳞，无损探伤、尺寸检验。不同工艺自由锻、模锻、碾环在锻打环节工序有差异，但基础链路一致。

1.下料：

按锻件毛坯重量，锻造余量，烧损量计算料重，从棒材、钢锭上截取坯料。

常用方式：锯切（带锯、圆锯，端面平整，主流），剪切，气割。

要点：

棒材优先锯切，避免气割造成端面过热、裂纹。

坯料截面、长度公差管控，料重偏差会造成模锻缺料或飞边过大。

下料后检查裂纹、夹杂，缺陷坯直接剔除。

2.加热：

目的：提升金属塑性，降低变形抗力，便于锻打，热锻是常用形式。

管控核心：

升温速度：合金钢、高碳钢不能急速升温，防止热应力开裂。

锻造温度区间：在始锻温度到终锻温度之间完成锻打，温度太高晶粒粗大、过烧报废，温度太低变形抗力大，易产生冷裂纹。

升温保温：坯料芯部温度均匀后才能出炉。

风险：过热晶粒粗大，过烧晶界熔化，不可逆报废，表面氧化、脱碳。

温锻、冷锻工序无高温加热，冷锻直接常温成型。

3.锻打塑性成型，核心工序：

分为制坯、终锻两步（模锻典型），自由锻工序按需组合：镦粗、拔长、冲孔、扭转。

制坯：预变形，把坯料初步分配金属，避免终锻折叠、充不满，辊锻、压扁都是制坯方式。

终锻：在模膛或砧面打到接近成品形状。

碾环属于特殊锻打：镦粗冲孔制坯后，进入碾环机径向、轴向轧制扩环。

开式模锻会产生飞边，飞边起到阻力作用，帮助金属充满模腔，后续需要切边，闭式模锻无飞边，对坯料重量精度要求很高。

4.切边、冲孔：

模锻件锻完后，利用切边模切除飞边，带孔锻件冲掉连皮。

切边分热切、冷切，大件、高硬度材料多用热切，避免切边裂纹，自由锻一般不需要专门切边。

5.锻后冷却：

锻件离开设备后的冷却方式直接影响内应力和金相。

空冷：碳钢、低合金钢常用。

坑冷、堆冷：缓冷，合金钢，防止冷却过快开裂。

快冷：控温冷却，配合后续热处理工艺。

禁止随意水冷高合金锻件，易开裂。冷却后锻件内部存在锻造残余应力，硬度不均，不能直接精加工。

6.热处理，锻造配套关键工序：

目的：消除锻造残余应力，细化晶粒，调控硬度与韧性，满足力学性能，强度、冲击、疲劳。

锻造常用热处理：

正火：加热到奥氏体区后空冷，细化晶粒，均匀组织，降低内应力，改善切削性能，多用于碳钢、低合金锻件。

退火：加热保温后慢冷却，大幅降低硬度，消除应力，适合高合金钢。

调质：淬火、高温回火，获得回火索氏体，强度韧性综合性能好，是销轴、齿轮、风电锻件、轴承环常用。

还有回火、等温退火等工艺，按图纸性能要求选用。

锻造热处理不等于成品表面淬火，调质是锻件毛坯调质，后续还可以单独做表面淬火、渗碳。

7.清理除氧化皮：

热处理后表面有氧化皮，抛丸、喷砂、酸洗，抛丸是工业主流，同时可检出表面裂纹。

8.检验探伤：

外观、尺寸检查，重要受力锻件做无损检测，MT磁粉探伤查表面裂纹，UT超声波探伤查内部疏松、裂纹、夹杂，合格后流转机加工。

简短对比参考：

自由锻：下料，加热，反复镦粗、拔长、冲孔，冷却，热处理，清理探伤。

热模锻：下料，加热，制坯，终锻，切边，冷却，热处理，清理探伤。

碾环：下料，加热，镦粗冲孔，碾环轧制，冷却，热处理，清理探伤。