很多采購客戶會遇到這樣棘手的情況：軸類鍛件出廠檢測各項指標(biāo)全部合格，尺寸、探傷、硬度全部達(dá)標(biāo)，經(jīng)過機加工之后，過一段時間軸件發(fā)生彎曲、跳動超差，甚至出現(xiàn)開裂。出現(xiàn)這類故障，很大一部分根源來自鍛件內(nèi)部殘余應(yīng)力。殘余應(yīng)力藏在鍛件內(nèi)部，肉眼看不見，常規(guī)硬度探傷很難完全發(fā)現(xiàn)，會在機加工、存放、裝配、設(shè)備運行過程中逐步釋放，造成工件變形報廢，給企業(yè)帶來不小損失。殘余應(yīng)力是軸類鍛件生產(chǎn)當(dāng)中不可忽視的問題，山西永鑫生重工結(jié)合多年鍛造生產(chǎn)經(jīng)驗，聊聊殘余應(yīng)力的產(chǎn)生危害，以及工廠整套消除應(yīng)力工藝方案。

軸類鍛件殘余應(yīng)力來源很多。鋼坯加熱的時候，工件內(nèi)外溫度差會產(chǎn)生熱應(yīng)力；鍛打成型過程，金屬塑性變形不均勻產(chǎn)生鍛造殘余應(yīng)力；熱處理淬火冷卻過程，工件不同位置冷卻速度不一樣，組織轉(zhuǎn)變不同步，會產(chǎn)生巨大的熱處理殘余應(yīng)力；鍛件彎曲之后進(jìn)行機械校直，強行校正彎曲，會引入新的校直殘余應(yīng)力。以上各類應(yīng)力疊加，如果不做處理，就儲存在鍛件內(nèi)部。當(dāng)后續(xù)機加工切削掉一部分材料，內(nèi)部應(yīng)力平衡被打破，應(yīng)力重新釋放，軸就會發(fā)生彎曲變形。有的鍛件剛加工完尺寸合格，放置數(shù)天或者裝配運行一段時間才出現(xiàn)變形，就是殘余應(yīng)力緩慢釋放的典型表現(xiàn)。長軸、大截面軸、階梯軸、法蘭軸，截面變化大，更容易堆積殘余應(yīng)力。

殘余應(yīng)力帶來的實際危害不容小覷。第一，機加工之后工件變形，尺寸、同軸度、跳動超差，成品直接報廢，浪費機加工工時；第二，在設(shè)備運行工況下，殘余應(yīng)力和工作載荷疊加，加速疲勞裂紋萌生，降低軸件使用壽命，嚴(yán)重直接斷軸；第三，工件存放過程發(fā)生變形，增加裝配難度。不少小工廠為了壓縮工期，省略去應(yīng)力退火工序，把風(fēng)險留給客戶。

想要控制殘余應(yīng)力，要從全流程工藝入手，而不是只依靠最后一道工序。山西永鑫生重工從原材料加熱、鍛造、熱處理、校直每一個環(huán)節(jié)，都在控制應(yīng)力產(chǎn)生。加熱階段，采用階梯式升溫，避免工件內(nèi)外溫差過大，減少熱應(yīng)力；鍛造過程合理控制壓下量，避免局部劇烈變形，鍛后緩慢冷卻，不直接急速水冷，減少鍛造應(yīng)力。

熱處理環(huán)節(jié)，淬火冷卻工藝科學(xué)設(shè)計，不追求過快冷卻速度，在滿足力學(xué)性能前提下，盡量降低淬火帶來的殘余應(yīng)力。熱處理完成之后，如果軸件存在彎曲，進(jìn)行精密熱校直，相比冷校直，熱校直產(chǎn)生的殘余應(yīng)力更小。校直完成之后，強制增加去應(yīng)力退火工序，這是消除殘余應(yīng)力最關(guān)鍵一步。很多廠家直接跳過這一步，節(jié)約時間成本，卻埋下質(zhì)量隱患。去應(yīng)力退火，把工件送入熱處理爐，加熱到合適溫度，保溫足夠時間，再緩慢降溫，釋放鍛造、淬火、校直帶來的內(nèi)部殘余應(yīng)力，穩(wěn)定鍛件金相組織，避免后續(xù)加工和存放出現(xiàn)變形。尤其是長軸、大截面合金鋼軸、截面變化大的階梯軸、法蘭軸，永鑫生重工全部執(zhí)行去應(yīng)力退火，不會為趕工期省略工序。

檢測方面，殘余應(yīng)力沒有簡單快速檢測手段，依靠規(guī)范完整工藝流程保障。工廠執(zhí)行工藝監(jiān)督，每一批次工件，去應(yīng)力退火的溫度、保溫時間、降溫曲線完整記錄存檔，質(zhì)檢部門監(jiān)督工藝執(zhí)行，杜絕工序跳步。同時成品之后做時效靜置觀察，再流轉(zhuǎn)機加工工序，進(jìn)一步規(guī)避后期變形風(fēng)險。

交期方面，完整的去應(yīng)力工序會占用一定爐內(nèi)時間，但永鑫生重工絕不以刪減工藝來換取更快交貨。依靠廠區(qū)多臺熱處理爐產(chǎn)能儲備，合理排產(chǎn)，平衡工藝周期和交付時間，常規(guī)訂單依舊保障按時交貨，急單也是在完整工藝前提下協(xié)調(diào)產(chǎn)能，不會犧牲產(chǎn)品質(zhì)量。

  山西永鑫生重工提醒采購朋友們，選購軸類鍛件的時候，不能只看探傷、硬度報告，也要關(guān)注廠家工藝，確認(rèn)是否做去應(yīng)力退火，尤其長軸、大截面合金鋼軸、截面突變的階梯軸、法蘭軸，這道工序必不可少。我們堅持鍛造調(diào)質(zhì)校直去應(yīng)力的完整工藝路線，自有全套生產(chǎn)檢測設(shè)備，產(chǎn)品全流程自主生產(chǎn)，讓客戶買的放心，交貨及時。歡迎廣大客戶提供圖紙咨詢，也歡迎實地考察車間熱處理生產(chǎn)現(xiàn)場。