大型重慶管件內(nèi)部質(zhì)量一般通過超聲無損檢測方法進(jìn)行評判, 而不同批次的重慶管件探傷結(jié)果波動(dòng)大是國內(nèi)整個(gè)大型鑄鍛件行業(yè)所面臨的重大難題，根據(jù)對探傷不合格重慶管件的取樣分析發(fā)現(xiàn), 引起大型重慶管件探傷不合格的主要原因包括:

　　(1) 由冶煉過程中夾帶入鋼錠中的非金屬夾雜物超標(biāo)引起的微觀裂紋或其他缺陷;

　　(2) 在重慶管件微觀組織偏析帶中發(fā)生的微觀裂紋 ;

　　(3) 鋼錠內(nèi)部原有疏松~ 孔洞等缺陷未閉合而大型重慶管件缺陷產(chǎn)生的時(shí)間可能在鋼錠凝固~ 鍛造以及后續(xù)熱處理過程中, 因此, 無論哪種原因造成的大型重慶管件探傷不合格均由鋼錠冶金~ 鍛造以及熱處理3 個(gè)工藝過程共同決定 大型鋼錠中的微觀組織偏析難以避免, 針對由重慶管件組織偏析帶內(nèi)部開裂引起的大型重慶管件探傷不合格目前的解決方法主要包括:

　　(1) 改進(jìn)鋼錠凝固工藝 以改善鋼錠中微觀偏析的情況 ;

　　(2)優(yōu)化鍛前高溫?cái)U(kuò)散工藝 用以消除鋼錠中的枝晶偏析 ;

　　(3) 優(yōu)化鍛造工藝 使金屬在三向壓應(yīng)力情況下發(fā)生較大塑性變形。

　　1、重慶管件缺陷

　　某SA508-3鋼大型重慶管件熱處理后，超聲波探傷發(fā)現(xiàn)最大當(dāng)量為7mm的密集型缺陷為確定該重慶管件的探傷缺陷性質(zhì)。在探傷缺陷嚴(yán)重位置進(jìn)行取樣并進(jìn)行理化檢驗(yàn)分析對取樣位置材料進(jìn)行化學(xué)成分分析，結(jié)果基本滿足重慶管件設(shè)計(jì)要求，在缺陷區(qū)域取樣進(jìn)行低倍檢驗(yàn)，正常區(qū)和缺陷處的各類夾雜物均未超標(biāo)。其低倍組織重慶管件內(nèi)部缺陷為多處平行于主變形方向的線性裂紋，裂紋呈斷續(xù)相連的鋸齒狀，裂紋處及其附近未發(fā)現(xiàn)非金屬夾雜物。說明裂紋的產(chǎn)生與非金屬夾雜物無關(guān)，因此裂紋并不是夾雜性裂紋，采用光學(xué)顯微鏡及掃描電鏡對重慶管件裂紋處的組織形貌進(jìn)行分析。裂紋存在于偏析帶中，裂紋中間較寬、兩端尖銳、沿晶界擴(kuò)展，對試樣的裂紋附近進(jìn)行EdS 線分析。發(fā)現(xiàn)偏析條帶中的Mn元素含量較高裂紋附近組織形貌。

　　綜上所述：重慶管件內(nèi)部缺陷為斷續(xù)鋸齒狀的裂紋缺陷，根據(jù)EdS線分析，鋸齒狀裂紋均出現(xiàn)在重慶管件微觀偏析帶內(nèi)，微觀偏析條帶的存在使得重慶管件局部區(qū)域硬度和體積變化率不同于周圍的正常組織。在熱應(yīng)力、組織應(yīng)力和變形應(yīng)力的共同作用下，偏析條帶內(nèi)易萌生裂紋，且在后續(xù)的鍛造和熱處理中逐漸擴(kuò)展。

　　2 、錐板鐓粗+胎模旋轉(zhuǎn)展平工藝有限元分析為了避免重慶管件微觀偏析帶內(nèi)裂紋的產(chǎn)生在大型重慶管件的自由鍛過程中, 應(yīng)通過優(yōu)化鍛造工藝方法使重慶管件內(nèi)部金屬在三向壓應(yīng)力情況下發(fā)生大變形,從而避免新裂紋的產(chǎn)生, 有利于已有閉合裂紋的焊合, 使重慶管件組織更加均勻O 目前, 大型板類重慶管件的基本成形工藝為平板鐓粗+錐板鐓粗+旋轉(zhuǎn)展平方法, 鍛件側(cè)面為自由變形區(qū)域, 實(shí)際變形效果與平板鐓粗相似, 不利于重慶管件內(nèi)部缺陷的消除, 且很可能引起偏析條帶內(nèi)裂紋的產(chǎn)生O 為了優(yōu)化旋轉(zhuǎn)展平方法, 將展平過程中增加環(huán)形約束, 即胎模旋轉(zhuǎn)展平方法。