锻件质量控制的责任由锻件订货单位和供应单位分担。锻件订货单位负责设计、选材和提出生产制造中的控制要求;锻件供应单位负责实施适当的工艺控制和检验。另外,锻件订货单位还应负责批准锻件供应单位的生产设备和生产流程;而锻件供应单位仅仅限于负责退换不符合图样或技术条件要求的锻件。 锻件订货单位在选材时还有一部分责任是准备技术条件和图样,图样上要指明锻件上的取样部位,并且规定出试验的种类和次数。选用熟知的材料时, 可选用标准的技术条件,选用新材料时,设计单位则应负责提供暂行技术条件, 以保证锻件达到所要求的设计性能。
1锻件质量控制的工作内容 对于锻件供应单位来说,锻件质量控制包括以下三项内容:1)锻件质量担保 锻件质量担保包括试验、监督和最终检验,其主要目的是向订货单位保证设计图样和技术条件所规定的尺寸精度、力学性能和其他特殊要求在所有的产品中均已达到。 技术条件通常是由有关的技术协(学)会、政府的主管部门制定的,有的工厂也制定有自己的技术条件。供应单位和订货单位在选择或商定技术条件时,一方面应考虑保证满足锻件最佳性能要求;另一方面又要避免对工艺的过分限制和对中间工序的过严控制,以便使锻件生产厂有较大的灵活余地来降低锻造成本,提高经济效益。一旦双方对技术条件选妥,对各种试验和报告协商一致以后,应列举在一张总清单中,并以此作为保证锻件质量的凭据。2)锻件质量控制 锻件质量控制是对生产中的可变参数和锻件的几何尺寸、表面质量和力学性能进行定期的测定和检验。并将测得的结果与标准和技术条件要求进行比较,以便决定是否有必要去改变锻件生产过程中的某些因素,实现对锻件质量的控制, 保证锻件最终质量的波动不超出订货单位技术条件的要求。3)对锻件提供标记 对重要锻件质量的控制,专有一套标记方法,以便在生产过程和使用过程中进行查找。对原材料的标记,从一开始便应十分注意。标定的内容包括材料牌号、炉批号、收发货日期和供应厂的代号等。这样做有助于区别材质的变异是由于制造过程本身的因素引起,还是由于非制造过程的因素引起。原材料有了标记,也能为评价供应厂的产品质量提供可靠的依据。 重要锻件的标记包括零件号、炉批号、锻造日期和承制厂记号等,应将其在生产中逐件检查记录下来,以便在使用过程中一旦发生问题,可以用来帮助查找原因和确定责任者。标记在锻件上打印的部位,应是锻件容易发现的地方。如果锻件上的印记在机械加工时会被切削掉,那么在车间的生产过程中,在这个锻件装配完毕或用打印模等其他方法重新作出标记前,应挂上金属标签,以免混乱。
2锻坯和原材料的控制 1)锻坯的控制 一般地说,锻坯在锻造前应具有下面列出的资料和试验结果。但是对于不同钢号的锻坯,由于其熔炼、开坯和技术条件的具体要求不同,其必须具备的资料和试验结果可以有所不同,即可多于或少于下面列出的项目: (1) 熔炼过程的标记。 (2) 原始的非真空熔炼炉号。 (3) 真空熔炼炉号。 (4) 非真空熔炼的质量(t)。 (5) 熔炼的质量(t)。 (6) 钢的化学成分。 (7) 钢锭尺寸。 (8) 钢坯尺寸。 (9) 钢锭开坯用的设备及温度。 (10) 锻坯的低倍腐蚀检验。 (11) 锻坯的磁粉检验或荧光检验。 (12) 锻坯的超声波检验。 (13) 锻坯的力学性能试验。 (14) 锻坯的晶粒度检验。 (15) 锻坯的淬透性试验。 (16) 锻坯的总结报告。 上述资料和试验结果由供应锻坯单位提供。但是,锻件生产单位为了验证试验结果的可靠程度和锻造生产工艺的需要,往往也进行了一些补充的试验。2)原材料的控制 与锻坯在锻造前必须具有的资料和试验结果相比,原材料(轧制棒材、挤压棒材等)在入厂时必须附有的资料和试验结果可以少些。但是,也应该具有诸如熔炼方法、成分、炉次、轧制温度、低倍检验及力学性能等方面的资料和试验结果。入厂原材料的检验项目,主要取决于原材料的合金种类。 一般地说,合金成分愈复杂,材料愈贵重,则要求进行入厂检验的项目就愈多。例如,某些镍基高温合金,为了保证组件获得所要求的性能指标,常需进行某些特定的入厂检验项目,如晶粒度检验等。这些检验结果有时会导致对原来的加热和锻造工艺进行某些修改,以便在最终热处理时可以得到要求的晶粒度。因为这类合金的工艺规程,可因材料化学成分的波动和炉批号的不同而有所变化。
3锻造过程的控制 对锻造过程的控制,通常从以下两方面来进行:1)对锻件进行全面的检查和评价 对新锻模试制出来的第一个原型锻件,进行划线检验几何尺寸和按技术条件进行破坏性试验。 在检查和试验结果与设计要求相符合,并认定该工艺过程生产的锻件合格之后,才能正式生产锻件。对于生产应积累的数据和通过的试验有以下几项: (1) 原始坯料尺寸。 (2) 毛坯锻造温度与模具预热温度。 (3) 锻锤的打击次数或压力机行程次数。 (4) 每次变形后的流线方向图。 (5) 锻件和模具在终锻时的温度。 (6) 飞边沿锻件四周分布的均匀程度。 (7) 通过低倍检验和拉力试验,检查纤维分布、冶金质量和力学性能是否符合设计图样的要求。 (8) 对清理后的锻件进行目视检验,以确定其表面质量是否满足要求。 (9) 对锻件的几何尺寸进行划线检验。2)批生产锻件质量的控制与监督 锻件检验合格后,即可开始批生产。在批生产中,重要锻件质量的控制,是从锻件按规定的最多件数进行“组批" 开始。通常,一批锻件系指由同一炉号熔炼,同一炉批热处理和在同一时间内提交给订货单位进行检收的相同锻件。记录下来的数据和试验结果就是针对批锻件而言的,它包括以下几项内容: (1) 生产的最大批量。 (2) 锻件的顺序号及其示踪标记。 (3) 根据协议进行的力学性能试验。 (4) 按协议进行的磁粉、渗透或超声检验。 (5) 最终的目测和尺寸检验。 (6) 对每一装运批应附有测试、监督和检验批准书。其中包括熔炼炉次、锻坯质量、锻件力学性能、磁粉、渗透或超声探伤热处理工艺、尺寸及目视检查等。4锻件热处理的控制 钢锻件在锻造车间内进行热处理的主要目的是改善锻件的切削性能:锻件加工后的最终热处理则在热处理车间进行。对于有色金属锻件的热处理,大部分是由锻造车间来完成的。 保证热处理质量的一个重要环节是锻件加热温度的均匀性。对于大多数低合金钢的淬火来说,奥氏体化的温度精度控制在±15℃范围内就可以了。但是,镍基合金特别是它在时效处理时的加热温度精度,则应达到±5℃。对于高强度铝合金锻件的热处理,也需要这样高的温度控制精度。为了保证达到这样高的精度,常采用所谓的“试块热电偶"法。即用和锻件相同的材料做成试块,试块尺寸一般为40mm×25mm×25mm,在其中插入热电偶,然后将试块置于锻件中间以记录炉子的温度。 为了对锻件热处理的质量进行控制,车间应采用一套配套的措施,其中包括打热处理炉批号、抽查硬度、定期检查炉温校核仪表等。作为参考,下面列举了若干基本项目: (1) 加热炉的结构要合理。炉膛尺寸、炉温及炉膛内温度的均匀性能满足热处理的需要。 (2) 淬火槽尺寸要足够大。保证实现快速、均匀的冷却。为了控制淬火液的温度, 还应配有换热器。 (3) 电位计要定期校核。加热炉应配备控制温度和记录温度的电位计,由专人检查记录。 (4) 检查和抽查硬度。硬度检查是热处理的不可分割的一部分,许多钢号在回火过程中,往往中途抽取一个锻件进行硬度检查,以确定是否需要调整温度。 (5) 温度均匀性的检查。炉温均匀性的检查应在正常工作条件下进行,每半年一次。 (6) 根据化学成分调整热处理制度。某些高温合金或合金钢,成分的微小变化都要求对时效或回火的最佳温度做相应改变。 (7) 作好记录。必须使热处理炉的记录与锻件的热处理炉批号相对应。热处理炉批号最好是打在锻件上熔炼炉号的旁边。