长寿命低成本大型锻模电弧增材制造与再制造研究进展

采用传统方法生产的大型锻模寿命低、成本高,大型锻模长寿命、低成本制造与再制造成为当前大型构件模锻行业提升核心竞争力的关键。研究在大型锻模低成本基体表面上电弧增材梯度异质结构材料的方法,以获得长寿命低成本大型锻模,具有重要意义。介绍了常见的锻模降本延寿方法及其存在的问题,阐述了锻模制造及再制造电弧增材梯度异质结构设计理论,并从梯度异质结构、低成本基体材料及增材丝材、焊锻复合工艺、增材自动化装备四方面综述了长寿命低成本大型锻模电弧增材制造与再制造的研究进展。

铸钢基体双金属梯度连接制备大型锻模的新方法研究进展

为解决大型模锻液压机（8万t压机）锻模采用传统制造方法时,遇到的模块自由锻难度大、锻透性差、热处理硬度低、制造成本高等问题,提出了铸钢基体双金属梯度连接制备大型锻模的新方法。该方法可节省传统锻模制造方法中自由锻工序、粗加工工序、锻后热处理工序及模具钢材料成本,虽然增加了双金属梯度层连接材料及相应工序,但仍然可以大幅降低锻模制造成本,成本可节约20%~40%,制造周期可缩短30%~40%,模具寿命可提高40%~50%。铸钢基体双金属梯度连接制备大型锻模方法,从根本上解决了大型锻模的制造和成本难题,是大型锻模制造革命性的新方法,具有广泛的应用前景和重大的经济效益。

双金属层堆焊法制备铸钢基体大型锻模

采用在铸钢基体上堆焊双金属层(过渡层和强化层)的方法设计与制造大型或超大型模锻液压机锻模。用MDS金相显微镜、SEM电子扫描显微镜、显微硬度测和试落锤冲击实验技术对铸钢ZG310-570双层堆焊试样进行了分析。结果表明,过渡层中含有的大量细小针状铁素体能提高模具韧性并改善强度,防止裂纹产生,并且有效地将表面强化层与铸钢基体层结合在一起,使整个试样的力学性能、硬度等呈逐步提高趋势,使过渡层具有良好的塑韧性。将该方法运用到40 MN热模锻压机用锻模的实际生产中,成功生产合格锻件7166件,模具寿命提高50%,成本降低20%。