起重机行车轮锻件锻造工艺详解

起重机行车轮锻件的锻造工艺需要综合考虑材料性能、结构强度和使用要求，通常采用自由锻或模锻工艺。以下是典型的工艺流程及关键控制点：

1. 材料选择

• 常用材料：优质碳素钢（如45#、50#）、合金钢（如42CrMo、35CrMo）或锻钢（如S34MnV）。

• 材料检验：确保化学成分合格，低倍组织无缺陷。

2. 锻造工艺流程

(1) 下料

• 锯切或火焰切割坯料，尺寸需考虑烧损量和加工余量（通常直径方向留5%~10%余量）。

(2) 加热

• 加热温度：碳钢1100~1200℃，合金钢适当降低（如42CrMo为1050~1150℃）。

• 保温时间：按坯料直径每100mm保温1~1.5小时计算，确保透烧均匀。

• 控温要求：避免过烧、脱碳，加热炉需配备热电偶监控。

(3) 预锻（制坯）

• 自由锻：采用镦粗、冲孔、扩孔等工序初步成形轮坯。

• 模锻：使用预锻模初步成形，分配金属体积。

(4) 终锻成形

• 模锻：在终锻模腔内压制成形，保证轮缘、轮毂、辐板等部位充满。

• 自由锻：通过马杠扩孔、平整等工序逐步成形，需多次翻转锻件。

(5) 切边冲孔

• 模锻件需热态切边（温度≥800℃），去除飞边；自由锻件可能需后续机加工去除余料。

(6) 热处理

• 正火：细化晶粒（如加热至850~900℃后空冷）。

• 调质：对高强度要求的车轮（如淬火+高温回火，42CrMo淬火850℃油冷，回火550℃水冷）。

(7) 机械加工

• 车削轮缘踏面、轮毂孔、端面等，达到图纸尺寸和粗糙度要求。

(8) 无损检测

• 超声波探伤：检测内部裂纹、夹杂（按JB/T5000.15标准）。

• 磁粉/渗透探伤：检查表面缺陷。

3. 关键控制点

• 温度控制：终锻温度碳钢≥800℃，合金钢≥750℃，避免低温锻造导致裂纹。

• 变形均匀性：轮辐与轮毂过渡区需充分变形，防止组织疏松。

• 冷却方式：碳钢可空冷，合金钢需缓冷（如坑冷或炉冷）。

• 硬度与性能：调质后硬度通常要求HB220~280，抗拉强度≥650MPa（视材料而定）。

4. 常见缺陷及预防

• 折叠：控制锤击速度和坯料形状，避免金属回流重叠。

• 裂纹：优化加热曲线，避免过热；合金钢需预热。

• 组织偏析：采用多次镦粗-拔长工艺细化晶粒。

5. 工艺优化方向

• 数值模拟：通过Deform等软件模拟金属流动，优化模具设计。

• 近净成形：精密模锻减少加工余量，降低成本。

• 余热利用：锻后直接余热淬火，节能增效。

通过严格工艺控制和检验，可确保行车轮锻件满足起重机高载荷、高疲劳寿命的使用要求。实际生产中需根据设备能力（如锻压机吨位）和轮型尺寸调整工艺参数。