海綿鋯經(jīng)熔煉后的鑄錠組織力學(xué)性能差,因此鑄錠必須通過鍛造變形和熱處理,使其產(chǎn)生塑性變形,從而獲得理想的組織形態(tài),改善組織性能。鋯及鋯合金的可鍛性和加工塑性好。

1、鍛造工藝流程

鋯及鋯合金的鍛造工藝流程如圖所示。

2、工藝參數(shù)和設(shè)備

在工業(yè)生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用的鋯及鋯合金鍛造是一種間接加熱的中溫(600~1150℃)和高溫(1150℃以上)箱式電爐。鋯及鋯合金鑄錠一般采用加熱和保溫兩段式加熱,即在鍛造溫度下裝爐,坯料表面溫度達(dá)到工藝要求的溫度后保溫。在電爐中加熱鋯及鋯合金的工藝參數(shù)列于下表中。鍛造開始溫度一般是在950-1000℃,第一次終鍛溫度不能低于70℃,以后終鍛溫度可以適當(dāng)降低。

3、鍛造方法

鋯及鋯合金鍛造主要有自由鍛造和精密鍛造兩種。

1）、自由鍛造

把加熱好的金屬坯料放在自由鍛造設(shè)備的平砧之間或簡單的工具之間,利用錘頭或磚塊的上下運(yùn)動(dòng),使錠坯(或坯料)在高度(厚度)方向上壓縮,在水平方向上自由地伸長(展寬),從而獲得符合要求的形狀和尺寸的產(chǎn)品。自由鍛是鋯及鋯合金開坯及鍛制棒材、餅材、環(huán)材、板坯、管坯等的基本方法之一。

2）、精密鍛造

精密鍛造的主要工序是拔長。在鍛造過程中,坯料與錘頭既有相對的軸向移動(dòng),又有相對的轉(zhuǎn)動(dòng),可以生產(chǎn)圓棒扁棒、方棒和空心棒材。當(dāng)坯料一面轉(zhuǎn)動(dòng),一面軸向移動(dòng)時(shí),可生產(chǎn)圓截面的鍛棒,如圓棒、階梯棒及錐形棒;當(dāng)坯料只做軸向移動(dòng)面不進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),可生產(chǎn)方棒、扁棒等。

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