大型鍛件的特殊鍛造法
鍛造法，全稱鍛造方法，主要是在鍛造過程中，為保證大鋼錠鍛造質量而采用的一系列手段。主要控制參數有進砧量、壓下量、翻轉角度等。目前世界上總結出了比較多的鍛造方法。最常見的有JTS鍛造法、WHF鍛造法、FM鍛造法、AVO鍛造法、KD鍛造法、LZ鍛造法等。原本這種溫度地域的分袂并無嚴酷的鴻溝，一樣平常地講，在有再結晶的溫度地域的鍛造叫熱鍛，不加熱在室溫下的鍛造叫冷鍛。
鍛鋼件進行熱態鍛造的目的在于用壓力使鋼錠凝固過程中形成的內部缺陷,如疏松、空洞被鍛合。近年米,根據核電、石油、化工設備設計上的要求,鍛件愈來愈大.銀造用鋼錠也愈來愈大型化,這樣來,如何利用能力有限的壓力達到疏松,空洞的鍛合,成為大鍛件制造上的重要課題。為適應生產的需要,自70年代以來,國內外大鍛件生產廠家不斷研究開發了一些新的鍛造方法。如FM鍛造法.KD鍛造法、FML鍛造法JTS鍛造法、TER鍛造法. SUF鍛造法和AVO鍛造法等,并已成功的用于生產。在解決這一問題方面取得了良好地效果。
這些方法,通過塑泥試驗,測量了鍛造過程中的內部變形、應力變化與分布,水壓機負載和變形情況,并通過計算機模報研究,在掌屋了鍛件心部的空隙鍛合和壓實的應力-一應變條件的基礎上,通過生產實踐檢驗證實都是可行的。
(一) FM鍛造法
FM法是避免產生曼內斯顯效應,即鍛件心部不產生拉應力的鍛造方法。
FM鍛造法坯料表面不頂冷,用普通上平砧和下平臺不對稱地鍛壓坯料，能有效地鍛合封閉孔洞.疏松缺陷而達到鍛透的目的。
當上砧壓下時,坯料心部產生較大地靜水壓,而拉應力只不過位于靠近下平臺的坯料完好層內,即屬于靜水壓為主導型的鍛造法。其所需壓機載荷是同等砧寬的普通平砧鍛造方法的1.4倍左右,在0.3<W/H<0.6的范圍內,FM法鍛造不會產生曼內斯曼效應:拔長時的變形抗力隨著砧寬W的減小而減小。但當W/H>0.6的情況下,FM法拔長和常規拔長相比，就幾乎沒有區別了。只有當W1H的值不大以及由于鋼錠尺寸很大和壓機壓力有限，只能達到較小的進給量比值時,采用FM法鍛造。
FML鍛造法是降低FM法壓機負荷的鍛造法.其砧子布置與FM法相同其上砧長度比料窄,下面的工具仍是大平臺。用小的壓下量、小的鍛造比和低的壓機載荷就可以有效地鍛合坯料內部的空洞、疏松缺陷.
梯森、享利希公司1981年用一個435t的鋼錠，用FM法5火拔長鍛造成軸身直徑1 8A9mm.鍛件粗加工巫量200t的發電機軸。
利用FM法設造的工藝特點:
(1)采用180°翻轉雙面壓下工藝，中界閉合雙面壓下最為22.5%,臨界鍛比約為1, 5. 8其內部孔醵閉合的臨界等效應變=0. 35.
KD鍛造法是第一重型機器廠于1966年創遺的高溫擴散加熱寬砧大壓下量鍛造法。鋼錠在長時間的高溫下有足夠的塑性,然后用上平,下v形寬砧鍛遣轉子鍛件獲得成功。試驗證明采用上、下V形砧對于提高銀件表面金屬塑性、增加心部三向壓應力水平、鍛合鋼錠內部缺陷.保證鍛件的同心度等方面均比上平、下v形砧有利。資料[119]對各種砧型進行了全面研究,認為開角a= 135的上下v形砧為最優.當W/Di=0.6時,拔長的臨界壓下量14.6%，可以完全鍛合D%/5處的孔澗性缺陷.第一駕型機器廠采用135角的1200mm上下V形寬站的段造法，成功地應用于大型支承輥和轉子鍛件的生產中。
WHF般造法也是一種寬砧強力壓下鍛造法。它與KD鍛造法的區別僅在于砧型不同,WHF法用的是上、下寬平砧。利用WHF法拔長,只有砧寬比達到0.68~0. 77.每次壓下變形量e為20%時,鍛件內部的孔洞缺陷才能有效的銀合。但其拔長效率不如上下V形寬砧后者是前者的1.3倍。但平砧所需壓機噸位較小,工藝適應性很廣,目前仍被廣泛應用。
日本制鋼所用WHF法鍛遭了最大8400m支承輥，它用500t鋼錠整鍛而成130。第二重型機器廠用WHF法鍛造了600MW的電站轉子鍛件和大型支承輥。
KD鍛造法的工藝特點:
(1)其中心變形區較大，而且變形均勻。對中心部鍛造缺陷的鍛合有利,且不會產生偏心現象。
(2)位于水平軸線上的孔洞易閉合,平行于壓下方向軸線上的孔洞最難閉合,利用上、下v型砧撥長時,坯料應翻轉90度。
(3)與WHF法相比能以較小的壓下量壓合所有Do/5區內的孔洞缺陷,拔長效率。
WHF鍛造法的工藝特點:
(1)芯部孔洞的閉合過程是沿著圓一橢圓一騅一線的方式逐漸閉合的,閉合后線段的長度與原始孔徑的比約為3.2。
(2)須采用錯砧鍛造,錯砧時有效砧寬應覆I蓋全長,才能夠鍛合芯部。5區域內的孔隙缺陷。
(三) JTS鍛造法
JTS鍛造法又稱中心壓實法或降溫鍛造法.硬殼鍛造法.它是8本室藍制鋼所館野萬吉和鹿野昭于1958年發明的。第- 重型機器廠在1974~1978年間對該方法進行了大量的實驗。
JTS法的實質是將高溫的坯料表面冷卻(如噴水霧,吹風等)至終鍛溫度，而坯料心部仍然處于高溫，與表面形成250~350C的溫差.由于外冷內熱，金屬表、里的變形抗力也就不同.施慶時,外面的硬殼好像模具--樣,而坯料內部受到三向壓應力的作用,心部的缺陷得以鍛合。