论锻件锻造缺陷质量改进

论锻件锻造缺陷质量改进

耿建林

青岛中车四方轨道车辆有限公司  山东省青岛市  266041

摘要：在现代经营环境中，企业的竞争呈现出日益加剧的趋势，顾客的需要和期望也处在持续的变化之中。在这种情况下，持续不断的质量改进已经成为组织在激烈的竞争中存在和发展的关键。本文主要介绍锻件的质量改进，并按照改进步骤，针对锻件锻造过程中出现的缺陷为研究依次说明质量改进，达到改进目的，提高产品质量，降低成本，避免生产中再次发生质量问题。

关键词：质量改进； 对象 ；实施

质量改进就是通过采取各种有效措施，提高产品、过程或体系满足质量要求的能力，使质量达到一个新水平、新高度。锻件作为机客车转向架上常用的重要零部件，质量的好坏直接影响着整车的运行质量，目前，公司锻件主要运用于350公里标准动车组、城轨车以及地铁车型的转向架上，因此，保证锻件的质量是我们工作的重中之重。

一、锻造产品的缺陷

郑州地铁6号线牵引销（图号：SFMZ（B120）M-322-001A）材质为Q355NE，牵引销锻件经加工后进行了表面磁粉及渗透探伤，探伤结果合格。在牵引销组成焊接过程中，发现牵引销表面出现疑似裂纹缺陷，长度约125mm。（具体见图一）。  

根据锻件出现的缺陷，特制订出质量改进计划及可行性分析，最终目的是将锻件产生的缺陷消除掉。

二、缺陷分析

对牵引销产生的锻造缺陷从工艺、性能、原材料及缺陷的性质进行分析：

1、牵引销毛坯锻造流程及性能检测

牵引销锻造流程为：原材料下料—坯料加热—预制坯—胎模锻—正火—交出。下料长度为361mm，重量为57kg。下料后按要求用油漆对坯料进行了标识：车型代号、明细号、材质、数量。牵引销锻造正火后检测了随炉试棒的力学性能，屈服强度为319MPa,抗拉强度为493MPa，断后伸长率为34.0，端面收缩率为77，-40 C冲击功为146、147、146，检验结果符合GB/T1591-2018中的技术要求。

2、原材料分析

牵引销Q355NE原材料熔炼炉号220111335C，圆钢直径为160mm，圆钢的产品质量证明书及复验（化学成分、非金属夹杂、低倍组织、力学性能）结果均符合相关技术要求。按照相关要求圆钢入物流原材料库后按照规定位置放置（见图二），远离同规格不同材质的圆钢。经查，本熔炼炉次的圆钢除用于上述批次的牵引销毛坯外还用于其它如空簧座体、定位销等锻件毛坯，未在其它锻件上发现折叠缺陷，基本可以排除原材料缺陷引起牵引销锻造折叠。

3、锻造缺陷分析

对缺陷进行可行性分析：①对锻件原材料进行化学成分、断口形貌、金相组织检测检验分析②对锻件的力学性能进行取样检验分析③根据检验结果进行原因分析

在裂纹周围解剖取样，进行了化学成分、断口形貌、金相组织检测，在牵引销锥部取样进行了力学性能检测。

①化学成分分析  在牵引销上取样进行化学成分分析，根据GB/1591-2018，化学成分合格。

②力学性能分析  在牵引销上取样进行力学性能分析，根据GB/1591-2018，力学性能合格。

③显微检验   在裂纹位置切取金相样品，对剖面进行检验分析，检验面从裂纹形态看，靠近下部的裂纹开口较大，为开裂源，与顶面成月45 ̊角向上扩展，裂纹内部有脱碳和较多氧化物，裂纹尾部有较多分叉，裂纹的发展沿着锻造变形流线。从这些现象分析，该缺陷是由锻造（摺叠）引起的。从锻件远离开裂处所取金相试样，检验面处基体显微组织为铁素体+珠光体，晶粒度为8级，夹杂物为D1级，为正常锻造正火组织。

④断口分析  将裂纹试样掰开成断口试样，置于电子显微镜下观察，断口上都是光滑和夹杂形貌，未见粘连断裂形貌。

结合检测报告对缺陷的性质进行了分析，认为引起牵引销焊接产生裂纹是由于锻造成型过程中产生的折叠。

对该批牵引销加工后进行磁粉探伤，其余牵引销表面全部合格，经过分析，该缺陷为偶发现象，其产生原因主要为：

制坯完成后放置在胎模内进行模锻成型时，由于牵引销锻件方盘处截面积较大，难以做到一次模锻成型，成型过程中需多次镦拔并捶打侧面。由于预制坯高于胎模，在锤击过程中坯料偶发倾斜，盘处坯料向侧边流动，流出型腔外形成90°台阶，之后将坯料从胎模中取出校正锤打侧面时台阶两侧的金属坯料发生了对流将台阶包裹在内，最终在模锻成型时形成了折叠。

三、针对锻造缺陷进行质量改进

质量改进需要制定周密的计划以后，才能得到实效。因此必须有一个坚实的基础。该基础包括以下方面：

1．认识上的统一

首先，要统一对质量危机的认识。由于影响市场占有率的主导因素是质量，质量竞争在市场经济中是一个长期的客观规律，即有市场经济必存在着质量竞争现象。企业要在竞争中取胜，必须重视质量改进工作。其次，要充分认识到质量改进工作的长期性，即是“永不停顿”的工作。因此质量改进工作不是“临时措施”，而是“日常工作”。

2．各阶层的重视

设立零缺陷日，使大家了解公司对零缺陷的重视，并且使大家长久记住这件事情

，并在岗位中设定他们愿意努力达成的目标，这些目标都必须明确而且必须能够衡量。

3、成立质量改进小组

质量专业人员以及质量改进小组的负责人应当定期相聚沟通，找出提高和改进质量计划所需要采取的行动以及对质量改进措施的验证。

4、制定改进的预防措施:

针对牵引销在模锻成型时形成的折叠，为保证后续牵引销锻件锻造质量，杜绝折叠等缺陷的再次发生制定了以下改进预防措施：

①牵引销在模锻成型及镦拔过程中应避免坯料流出方盘处模膛范围，避免形成90°台阶。如台阶出现后应立即停止作业，将台阶打磨消除或大圆角过渡以免形成折叠

②加强锻造班组操作人员的责任心建设，在操作过程中加强自检及互检，遇到问题时按照流程及时反馈，杜绝因造作失误造成锻件存在缺陷。

5、质量改进的验证

   经过对锻造操作人员的培训以及操作过程中质量改进，有效避免了牵引销生产过程中的折叠，保证了锻件的产品质量。

四、结论

质量包括产品（或服务）质量以及与它有关的工作质量，也就是通常所说的产品质量和工作质量两个方面。前者牵引销实物及化学成分、力学性能、金相的质量，后者如锻造操作人员的工作质量。因此质量改进的对象是全面质量管理中所叙述的“广义质量”概念。通过锻造产品质量改进，有很高的投资收益率；可以促进新产品开发，改进产品性能，延长产品的寿命周期；通过对产品设计和生产工艺的改进，更加合理、有效地使用资金和技术力量，充分挖掘组织的潜力；提高产品的制造质量，减少不合格品的出现，实现增产增效的目的；通过提高产品的适应性，从而提高组织产品的市场竞争力；有利于发挥各部门的质量职能，提高工作质量，为产品质量提供强有力的支撑，锻件稳定的质量也是整车运行质量的保证.

参考文献

1、马林 罗国英  《全面质量管理基本知识》   经济出版社2001版

2、肖诗唐,王毓芳《质量改进的策划与实施》中国经济出版社

3、杨钢  《质量无惑》 中国城市出版社

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