氧化铁皮对锻件质量的影响

◎牛志峰宋畅
氧化铁皮对锻件质量的影响
（作者单位：一重国际发展有限公司）
一、氧化铁皮的危害
通过对锻件锻后交检尺寸的跟踪，发现锻件表面深浅不一的铁皮坑，使部分轴类锻件直径不能满足粗加工尺寸；部分筒类、圈类锻件外径不能满足粗加工；部分饼类、板类锻件上下端面的铁皮坑深度加起来达到100～150mm；上述危害已经影响了锻件的合格发出率，使锻造工艺优化，减少余量，提高锻件利用率形成了很到障碍。

例如：
1.轴类锻件。

轴锻件法兰端铁皮
交检时主轴锻件法兰直径40mm 余量，此处铁皮单面20mm 深，去掉双面铁皮40mm，再加上铁皮下面局部有坑，此件活最终外径不满足粗加工尺寸，办理不合
格单发下序加工。

2.筒类、圈类锻件铁皮坑。

托圈外圆精加工直径Φ4980，现检东西方向外径尺寸为Φ4990，有10mm 余量，此处有一个铁皮坑50mm 深，去掉铁皮坑就不能满足加工尺寸，最终返修处理。

3.饼类、板类锻件铁皮坑。

饼类锻件上下表面铁皮坑很严重，严重影响产品钢水利用率。

二、氧化铁皮坑产生原因
氧化铁皮产生主要是：1.在加热炉加热时，钢坯在高温下与空气和煤气或天然气
中HO、H、CO、CO 等发生化学反应生成FO、FO、FO 的混合物，而且同材质钢坯在炉里加热温度越高，加热时间越长产生的铁皮越厚；2.加热炉里长期氧化反应，炉车上堆积一些铁皮，尽管定期清理，但氧化反应每时每刻都在发生，如果锻件放在炉车上直接加热也会粘附一些炉里的铁皮。

在出成品时如果不能把锻件外表面的铁皮清理干净，像轴类件拔长下料时就
会把表面的铁皮坑压到锻件的外表面；筒
类件、圈类件扩孔时扩孔砧也会把铁皮压在外圆的表面上；饼类件出成品一般是镦粗后用上平砧开边锻造，会把上下表面的铁皮压到锻件上下外表面上；从而形成铁皮坑。

三、经过生产实践已经采取的有效措施
1.工艺方面。

（1）压钳口工序规定，当钢锭料温升到1250℃时，不需要保温直接锻造，减少钢锭的氧化。

（2）电站产品如果一火次不能出成品，第二火次炉温降低到1150℃，降低氧化程度，也避免无锻比晶粒粗大。

（3）每一火次，要求达到保温时间及时出炉锻造。

投产高垫铁、圈类垫铁，使锻件加热均匀，防止炉车上铁皮粘附在锻件上。

2.生产前采取有效措施清除铁皮。

（1）无抓痕吊钳去除.
如果锻件表面粘有加热炉铁皮，轴类件用操作机夹持钳口旋转，用吊钳端头无抓痕部位清理铁皮；筒类件、圈类件、用操
作机夹持马杠带锻件在马架上旋转，用无抓痕吊钳清除铁皮。

（2）轻压法.
锻造时，尤其是出成品，第一圈压下量控制在50～100mm，压一圈，铁皮会产生缝隙，部分脱落，减少铁皮在表面压出坑的面积。

（3）模外预镦粗法。

模锻件，例如水室封头模内镦粗时，为了防止脱落的铁皮在模具内把锻件压出坑，先在走台上预镦粗使铁皮先在外面脱落。

（4）人工辅助法
①水室封头压凹第一火后到出成品，
每压一次凹后锻工用铁耙子把凹内铁皮挖出来，防止下次锻造内部出现铁皮坑。

②工人把走台上的铁皮收成堆，当支承辊或转子出成品时，用操作机夹持钳把
在铁皮堆上滚磨几圈，去除锻件表面铁皮
很有效果。

通过上述方法，使锻件质量又上了一个台阶，为钢锭利用率的提高做了很好的
保障，支承辊利用率2014至今从之前的60.1%提升至64.23%，筒类锻件利用率从之前的65.74%到2014年提升至67.03%，
到2015年提升至69.21%。

四、持续改善措施
1.介于上面方法二用无爪痕吊钳，设计投产一个上锤头，整个锤面都加工成波浪曲面，在锤面和锻件接触时，用操作机或者翻钢机带马杠转锻件，去除空心锻件表面氧化的铁皮，附具正在设计中。

2.轴类锻件，设计一套宽大的V 型砧，表面是波浪曲面，出成品时先用这套宽大
波浪V 型砧小压下量压一圈去除表面氧化的铁皮，附具正在设计中。

3.轴类件出成品前用石棉包裹锻件后加热，隔绝空气防止锻件表面氧化。

五、结论
通过对氧化铁皮对锻件质量的影响
实践总结危害是很大的，本文对氧化铁皮
的形成原因进行了理论分析，并通过工艺和辅具创新采取了一些行之有效的措施来避免和降低氧化铁皮对锻件质量的影响，从而提供了锻件的质量，也提高了锻件
的钢锭利用率，达到了为公司锻件提质增效的巨大作用，同时增加了产品的市场竞
争力。

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