大型锻件制造缺陷与对策
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前言

作为重大装备制造业的基础,大型锻件制造业是一个非常重要的行业。它既是发展国民经济的关键所在,又是国防建设所必需,不仅关系到国家产业安全,同时也是国家能力的重要组成部分,其发展水平代表了一个国家综合实力的强弱。

随着制造技术的发展与装备的更新,大型锻件制造方法正在从自由锻造逐步向仿形锻造乃至于近净成形锻造发展。由于大型锻件的这一进步是在近乎 “一穷二白”的基础上所进行的探索和攻关,故曾付出了惨痛的代价。然而因为没有进行系统且深入的总结,这些代价不仅没有得到很好的汲取,甚至有的还在重复发生。著者所掌握的热加工知识来自于大型锻件制造行业的培养,既有在中国一重集团有限公司几十年的积累,也有多次在同行企业连续十几个小时的现场亲历。为了回馈社会、助力行业振兴,使大型锻件在实现转型升级之目标的研发过程中有所凭借,并少走弯路,著者将几十年之所见所闻、所知所感与所思所悟述诸笔端,以问题为导向,借助丰富的大数据对各类事件进行一一评述与深刻剖析,以便温故而知新。

始于钢锭终于性能热处理的大型锻件的制造贯穿于热加工全过程,其中冶炼及铸锭被称为 “优生”,而锻造与热处理被视为后天的培养。在制造过程中产生的外在和内在的质量不合乎要求的各种毛病称之为锻件缺陷(forging defects),其主要表现有冶炼与铸锭不当引起的成分偏析、夹杂、有害相;锻造不当引起的折叠、流线不连续、裂纹、肥头大耳;热处理不当引起的变形、裂纹、性能不满足要求等。

本书第1章对大型锻件的应用领域、分类以及常见缺陷进行了概述;第 2章介绍了偏析、夹杂、有害相等冶金缺陷;第3章详细论述了锻造缺陷的形式、产生原因及预防措施;第4章对变形、裂纹、性能不满足要求等热处理缺陷的形式、成因及预防措施进行了阐述;第5章针对以预防和根治大型锻件缺陷为目标,提出了增材制坯及近净成形锻造的发展方向。

在本书的撰写过程中,得到了中国一重集团有限公司、河北宏润核装备科技股份有限公司、中国科学院金属研究所等单位的大力支持,刘颖对本书进行了校对;本书的出版得到了上海电机学院上海大件热制造工程技术研究中心的鼎力支持,在此一并表示感谢!

著者