轮毂锻件是各类传动机械、回转设备的核心承载构件,主要用来连接转轴与轮体,在设备运行过程中持续承受扭转力矩、径向压力以及交变冲击载荷。铸件毛坯内部容易存在疏松、夹渣等缺陷,在循环荷载作用下极易产生开裂问题,因此绝大多数重载设备都会选用整体锻造成型的轮毂毛坯。锻造工艺能够压实金属基体,理顺内部纤维组织,大幅提升轮毂整体结构强度与抗疲劳能力。
轮毂锻件普遍选用 42CrMo、34CrNiMo6 等合金结构钢。钢材在冶炼阶段采用炉外精炼与真空脱气处理,降低钢液内部的有害杂质与气体含量,减少氢元素聚集,避免锻件后期出现内部微裂纹。钢锭浇筑成型后,切除杂质富集的冒口部分,再对坯料外表面进行剥皮清理,清除皮下气孔与氧化层。所有原材料在进入锻造车间前,都要完成成分分析与无损探伤,剔除存在先天缺陷的钢锭。山西永鑫生重工建立标准化原料检验流程,严格把控每一批轮毂锻件坯料的冶金品质,为后续锻造作业筑牢根基。
锻前加热采用阶梯式升温方案。低温区间缓慢预热,缩小厚大坯料表层与心部的温度差,防止热应力造成锻件开裂;高温保温阶段延长保温时间,保证热量充分渗透到坯料中心,让整体塑性保持一致。轮毂锻件锻造以多次镦粗为主,依靠轴向压力压缩钢锭高度,逐步压实铸态组织内部的孔隙与缩孔。反复锻压可以打碎粗大的树枝晶,让松散的铸造组织转变为致密的锻造组织。锻造过程合理把控锻造比,保证轮毂中心厚壁区域能够被充分锻透,不会残留疏松缺陷。
金属流线会跟随锻压变形沿着圆周方向连续排布,完整的纤维结构可以分散扭转应力,延缓裂纹萌生。锻造成型完成后,锻件不能直接露天冷却,需要送入热处理炉缓慢降温,释放锻造产生的残余内应力。紧随其后的正火处理,用来均匀化锻造带来的不均匀金相组织,细化晶粒,改善元素偏析现象,为后续调质处理做好准备。
粗加工结束外形切削后,执行淬火与高温回火的调质工艺,协调锻件的强度与韧性指标。工序全部完成后,开展全方位超声波探伤,同时在轮毂端面与壁厚位置截取试样,检测硬度、拉伸以及冲击性能。轮毂锻件的品质由冶炼、锻造、热处理全流程共同决定。山西永鑫生重工严格遵循重型机械锻件行业技术标准,稳定管控各项工艺参数,产出组织致密、流线连续的各类轮毂锻件毛坯。