鋯材Y型過濾器殼體鍛造工藝分析

近期，我公司承接了某石油化工公司大量鋯材過濾器，其中Y型過濾器占有很大比例，殼體鍛造尤為關鍵。選擇合理的鍛造工藝，不僅能夠節約材料成本，且為后期的加工制造也帶來方便，大幅降低了人工費用成本。

一、鋯材工藝性能

鋯及鋯合金與合金鋼和鋁相比，焊接性更好，可以進行熔焊、釬焊、爆炸焊等。鋯的焊接性與鈦相近。鋯的熱膨脹系數低，焊接后工件變形小。鋯的彈性模量低，焊接后工件的殘余應力較小。

鋯材鍛造性能與鈦材相似，鋯材不能用氣割下料，始鍛溫度在1000℃左右，終鍛溫度在800℃以上。鍛造溫度范圍窄，完全退火溫度為675~800℃，不完全退火溫度為600℃。退火可在弱氧化性或中性氣氛中進行，薄件高溫退火最好在真空中進行。鋯材在865℃以下為密排六方晶格的α相，865℃以上為體心立方晶格的β相。鋯材最終退火應該在相變溫度以下進行。

鋯材加工硬化傾向明顯，機械加工應采用慢速、大進給量，并用大量切削液。刀具常用硬質合金，也可用高速鋼，磨輪采用碳化硅砂輪。消耗功率約為加工碳鋼的3/4。鋯切削時易著火，故鋯屑宜儲存在有水的容器中。

二、Y型過濾器殼體鍛造方案

Y型過濾器殼體為規則的異形件，其成形方法只能借助于模具，所以，鋯材Y型過濾器采用模具鍛造，方便成形及機械加工，節約成本。

本套模具采用分體式結構，結構簡單，便于操作，由上下模及終鍛芯子組成，上下模內腔設計成Y型，在數控車床上加工成形；芯子外圓設計成錐面，便于出模。同時，為增加Y型過濾器殼體表面的硬度，模具各零件加工完成后，需進行表面淬火處理。另外，考慮到鍛造操作用機械手操控，所以，表面要有相應的夾持平面。

三、模具設計

模具尺寸要與殼體的工藝尺寸相吻合，保證Y型過濾器殼體的成形尺寸。

四、原料的質量控制

原材料采用海綿鋯，經二次真空熔煉成圓錠，避免原料中的缺陷造成鍛造開裂。原料表面粗加工后，要進行超聲波檢測，待檢測合格后選用。