锻造轴锻件的工艺技术涉及多个关键环节，需综合考虑材料特性、成形方式和后续处理。以下是主要工艺流程及技术要点：

1. 材料选择与准备

• 常用材料：中碳钢（如45钢）、合金钢（40Cr、42CrMo）、不锈钢或特种合金，根据轴的载荷、耐磨性和耐腐蚀性要求选择。

• 坯料准备：采用棒料或钢锭，需进行表面清理（去除氧化皮、裂纹等）和预加工（锯切、镦粗等）。

2. 加热工艺

• 加热温度：根据材料确定（如45钢：始锻温度1200°C，终锻温度800°C），避免过热或过烧。

• 加热设备：采用感应加热炉、燃气炉或电炉，要求温度均匀、氧化少。

• 保温时间：确保坯料内外温度一致，减少热应力。

3. 锻造成形

• 自由锻（小批量或大型轴）：

• 主要工序：镦粗、拔长、冲孔、弯曲等。

• 关键控制：锻比（一般≥3）以确保组织致密性。

• 模锻（大批量或复杂形状）：

• 使用模具精密成形，效率高、尺寸精度好。

• 分预锻和终锻，避免充填不足或飞边过大。

• 特殊工艺：

• 径向锻造：适用于阶梯轴，通过多向锤击提高机械性能。

• 等温锻造：用于难变形材料（如钛合金），控制温度恒定。

4. 冷却与热处理

• 冷却方式：

• 碳钢：空冷或坑冷；合金钢：缓冷（砂冷或炉冷）以防裂纹。

• 热处理：

• 退火/正火：消除锻造应力，均匀组织。

• 调质处理（淬火+高温回火）：提高综合机械性能（如40Cr轴）。

• 表面淬火：对轴颈等耐磨部位进行感应淬火。

5. 机械加工与检验

• 粗加工：车削外圆、端面，预留精加工余量。

• 精加工：磨削达到尺寸精度（IT6-IT7）和表面粗糙度（Ra0.8-1.6μm）。

• 检验项目：

• 无损检测：超声波探伤（内部缺陷）、磁粉探伤（表面裂纹）。

• 尺寸检测：关键部位（轴承位、螺纹）需100%检查。

• 力学性能：抽样测试硬度、拉伸强度、冲击韧性。

6. 工艺优化方向

• 数值模拟：通过DEFORM等软件模拟锻造过程，优化模具设计和工艺参数。

• 节能环保：采用近净成形技术减少材料浪费，余热利用降低能耗。

• 自动化生产：机器人上下料、自动化生产线提升效率。

常见问题与对策

• 折叠、裂纹：控制锻造温度、合理设计模具圆角。

• 组织不均匀：增加锻比或采用多次镦拔工艺。

• 尺寸超差：加强模具磨损监测和温度补偿。

通过严格把控各环节参数，可确保船用锻件满足高强度、高疲劳寿命等要求，广泛应用于汽车、风电、船舶等领域。