李美姣

企业生产任何一种产品都有可能产生不合格品，尤其对于工矿企业加氢产品中的小件这种数量繁多、检验严格的产品。加氢小件产品出现废品的主要种类就是无损检测发现产品内部出现超标缺陷。为了降低加氢小件的废品率，同时节约一部分生产成本，采用锻造的方法挽救废品是本文研究的重点，本文通过举例说明几种典型的锻造方法挽救废品及其挽救的原理。

1.人孔法兰盖挽救方案

（1）报废原因 产品加工图及现状如图1、图2所示。从现状图中可以看出，检测到缺陷集中分布在产品非字端起长度方向350mm范围内，如果通过机加工去除缺陷，坯料剩余部分不满足加工尺寸，最终造成报废。

（2）返修方案理论依据 通过计算目前缺陷处坯料重量远大于产品相对应处重量，根据芯棒拔长原理，将坯料有缺陷处进行芯棒拔长，通过理论计算可以得出

L为缺陷处芯棒拔长后长度（mm）。经计算可以看出，芯棒拔长后将缺陷全部去除后，坯料可以满足加工尺寸。返修后锻件尺寸如图3所示。

2.M人孔法兰盖返修方案

（1）报废原因 产品加工及现状如图4、图5所示。从现状图中可以看出，检测到缺陷（小黑点）集中分布在产品字端心部φ400mm范围内，如果通过机加工去除缺陷，坯料剩余部分不满足加工尺寸，最终造成报废。

（2）返修方案理论依据 目前坯料为饼状，如何通过锻造将心部缺陷去除是本方案的重点也是难点。根据圆饼类锻件滚外圆原理，在滚外圆过程中心部坯料存在向外翻的趋势，心部受力见图6，最后决定通过滚外圆将心部缺陷全部挤向端面。

图1

图2

图3

图4

图 5

为保证坯料心部缺陷全部鼓出来，坯料滚外圆后还要采用斜模内镦粗。因为斜模内孔存在8°斜角，坯料在斜模内整体镦粗时坯料心部还存在向外翻的趋势。图6b为坯料心部任意一点受力情况。

但在滚外圆过程中还要考虑斜模内镦粗时坯料高径比，最好不超过2.5。结合产品加工尺寸和高径比多方面原因将坯料滚外圆至φ720mm×1200mm，滚完后坯料两端都会出现较大的鼓肚。无论是滚外圆还是斜模内镦粗，主要目的是为了将坯料心部缺陷全部挤向端面。返修过程简图及返修后尺寸，如图7所示。

图6

图7

图8

图9

图10

3.A3接管返修方案

（1）报废原因 产品加工及现状如图8、图9所示。从现状图中可看出，检测到缺陷（小圆圈）集中分布在产品字端内孔直径φ530mm范围内，如果通过机加工去除缺陷坯料剩余部分不满足加工尺寸，最终造成报废。

（2）返修方案理论依据 根据空心锻件高温收口的理论，锻件在高温状态下，采用空收的方法使锻件直径变小。虽然在收口过程中长度方向也在伸长，但相对直径方向变形长度方向变形要小很多。

通过研究锻件缺陷情况，如果单采用空收的方法即使收口结束，坯料内缺陷也不能保证全部去除，为了保证收口后缺陷全部去除，最后经过计算坯料在收口之前将缺陷全部加工去除，然后再高温收口，最后尺寸也可以满足加工。所以决定采用先将坯料内部缺陷去除再锻造返修的方法。图10为坯料将缺陷全部加工后尺寸。最后经过高温收口后坯料尺寸可以满足加工图样要求。20140318