马廷威 叶妮佳 王玉红 刘志华 马 谦 刘 巍

(1.中冶京诚(营口)装备技术有限公司，辽宁115004； 2.渤海石油装备巨龙钢管南京公司，江苏210061)

筒形件是锻造行业中的一个重要种类。随着我国重型装备制造业的发展，大型筒类零件的应用越来越多，这就给大型自由锻行业提供了难得的商机。但是由于大型筒类零件的重量大，工艺复杂，锻造工序多，容易出现质量问题，也给锻造带来了很大的难度。

我公司订购了一种大型筒类件，材质为20SiMn，锻件的重量为52 890 kg，需要使用83 t钢锭生产，利用率为63.7%。设备采用80 MN液压机，锻比为3.4。锻件图见图1。交货要求：(1)硬度≥140 HBW；(2)常温力学性能：Rm≥470 MPa，Rp0.2≥260 MPa，A5≥16%，Z≥30%，AKV≥24 J；(3)超声检测按ASTM A 388 05执行。

图1 锻件图Figure 1 Forging drawing

1 准备

1.1 化学成分

为了更好的控制锻件质量，在成本允许范围内尽可能降低S、P等夹杂。内控化学成分要求见表1。

表1 锻件的化学成分(质量分数，%)Table 1 Chemical composition of forging (mass fraction,%)

1.2 冶炼及工艺路线

为了保证顺利生产出合格的锻件，钢锭采用真空冶炼、真空浇注的方法，以提高钢水的纯净度，减少钢锭的偏析、缩孔等缺陷。

工艺路线为：电炉(真空冶炼)→铸锭(真空浇注)→热送锻造厂→锻造→锻后热处理→检验→无损检测→力学性能试验→粗加工→交货。

2 锻造工艺

2.1 工艺的分析

锻件外圆直径为∅2 480 mm，高度H=1 995 mm。本厂83 t钢锭实际情况为：八棱，小头1 625 mm，大头1 880 mm，锭身高3 155 mm，锭身重64 830 kg。根据锻件的形状可以采用以下两种工艺方案：

方案一，按照圈类件锻造，只需要镦粗到锻件的高度，然后经过扩孔工序即可完成。

第1火次：压钳口，倒棱，拔长到∅1 650 mm，长度约3 780 mm，下料∅1 650 mm×3 450 mm，水口切除150 mm。

第2火次：镦粗钢锭至H=2 300 mm、∅2 000 mm左右，冲∅850 mm孔，平端面。……