大型连杆轴锻件的锻造过程涉及多个关键步骤，需严格控制工艺参数以确保锻件的机械性能和尺寸精度。以下是详细的锻造流程：

1. 材料选择与准备

• 材料：通常选用中碳钢或合金钢（如42CrMo、40Cr、C38等），需满足高强度、耐疲劳和韧性要求。

• 坯料准备：钢锭或连铸坯经锯切或火焰切割成所需尺寸，通过超声波检测内部缺陷。

2. 加热工艺

• 加热炉：采用燃气炉或电炉，温度均匀性控制在±10°C以内。

• 温度范围：加热至1100°C~1200℃（视材料而定），使组织均匀奥氏体化。

• 保温时间：按坯料直径每100mm保温1小时计算，避免过热或欠热。

3. 预成型（制坯）

• 镦粗：通过压力机或锻锤镦粗坯料，消除内部孔隙，提高致密度。

• 拔长：采用平砧或型砧拔长，初步形成轴部轮廓，控制长径比避免折叠缺陷。

• 压痕/分料：在连杆的大头和小头位置压出凹槽，分配材料。

4. 模锻成型

• 模具设计：上下模闭合形成型腔，考虑锻件收缩率（约1.2%~1.5%）和脱模斜度。

• 锻造设备：选用大型液压机（如8000吨以上）或锻锤，分多道次成形：

1. 预锻：初步充满模具型腔，保留适量余量。

2. 终锻：精确成型，确保飞边均匀，避免充填不足。

• 润滑：喷涂石墨基润滑剂，减少摩擦和模具磨损。

5. 切边与冲孔

• 热切边：锻后立即用切边压力机去除飞边（温度≥850℃）。

• 冲孔：连杆大头部分需冲中心孔，可能采用空心冲头或后续机加工。

6. 热处理

• 正火/退火：消除锻造应力，细化晶粒。

• 调质处理：淬火（水或油冷）后高温回火，获得回火索氏体组织，平衡强度与韧性。

• 局部强化：对轴颈等关键部位进行感应淬火或渗氮处理。

7. 精整与检测

• 校正：通过冷压或热校确保直线度。

• 无损检测：超声波探伤（UT）检测内部缺陷，磁粉探伤（MT）检查表面裂纹。

• 尺寸检验：使用三维测量仪或样板检查关键尺寸（如轴径、同心度）。

8. 后续加工

• 粗加工：车削外圆、铣削端面，预留精加工余量。

• 精加工：磨削轴颈至最终尺寸，钻孔、攻丝等。

关键控制点

• 温度控制：避免过热导致晶粒粗大，终锻温度不低于800℃。

• 变形速率：过快易开裂，过慢则降低效率。

• 模具预热：模具预热至200~300℃，防止热冲击裂纹。

应用示例

• 柴油机连杆：需承受交变载荷，锻后需进行疲劳试验。

• 船舶曲轴：分段锻造后焊接或整体锻造，要求极高的动态平衡性。

通过上述工艺，可确保大型连杆轴船用锻件满足高强度、高精度和长寿命的使用要求。