您的当前位置:

第六节 锻钢

  黑龙江地区金代就开始“锻铁为剑”,延续几百年,一直到清朝末年,还是一些小铁匠 作坊,进行手工锻造。1907年中东铁路哈尔滨总工厂(现哈尔滨车辆厂)的蒸汽锤建成,发 展成为近代机械锻钢生产。
    新中国成立后,齐齐哈尔钢厂于1955年3月10日动工兴建锻钢生产线,共投资3466万元, 建厂房24566平方米,安装2台水压机,5吨、2吨、1吨自由锻蒸汽锻锤各1台,3吨、1吨模锻 锤各1台,以及相应的热处理和金属切削加工设备,设计能力年产锻钢件2.6万吨、热处理一 次处理量2.9万吨、金属切削加工毛坯量1.7万吨,1957年11月20日全部建成投产。1965年 冶金工业部决定将4台锻锤调出(留1台2吨自由锻锤生产自用工具锻件),只保留2台水压机 生产,锻钢生产能力降为1.65万吨。齐齐哈尔钢厂的300吨水压机,当时是我国第一台大型 自由锻造设备,投产后,为我国军事工业生产提供了很多关键性锻钢件新产品。从投产到19 85年累计生产锻钢件57.36万吨,占全省钢材总量的6.88%,实现利税总额5.6亿元,为投 资总额的14.5倍。
    一、主要设备
    齐齐哈尔钢厂锻钢生产线,1985年末有主要设备85台,总重量3269吨,其中有从苏联、 德国、捷克斯洛伐克、日本等国进口的设备2379吨。
    锻压设备有3000吨和1250吨立式四柱自由锻水压机各1台;加热设备有宽3.5米、长11. 88米抽底式加热炉2座,宽3.5米、长8.5米抽底式加热炉1座,宽2.5米、长5.24米抽底式 加热炉5座;10吨、5吨锻造操纵机各1台;2米轧环机1台。
    热处理设备有宽3.5米、长11.88米,装入量100吨的卧式热处理炉4座,宽2.5米、长 6.99米,装入量30吨的卧式热处理炉2座,直径2.3米、高度12.59米,装入量30吨的立式 热处理炉2座,直径4米、深14米的淬火用油槽、水槽各1座,还有500吨油压矫直机、868型圆 盘锯床等。年热处理能力:一次处理量2.9万吨;二次处理卧式炉淬火、回火量1.01万吨, 正火、回火量0.3万吨,立式炉淬火、回火量0.85万吨。
    金属切削加工设备有中心高630、650、800毫米,中心距长度8—12米车床6台,直径600 毫米、深度为10米和12米的钻床各1台,直径300毫米、深度7米的钻床2台,直径1.65米、2 .3米、2.5米立式车床各1台,长度3米、4米的龙门刨床3台,长度6米的单臂刨床1台,以及 M168型剥皮车床、262镗床、255摇臂钻床、SI—1274型管螺纹车床等设备,共计30台,生产 能力为年加工毛坯量1.7万吨,粗加工件量1.37万吨,切削量平均为锻件总量的19.3%。
    二、生产工艺
    锻钢生产的特点是品种多、批量小、甚至单件生产,产品不仅形状不同、材质不同、性 能要求也不同,所以锻钢生产工艺比较复杂。齐齐哈尔钢厂锻钢生产主要工艺过程是加热、 水压机锻造、热处理、切削加工等几道工序。
    加热:由平炉、电弧炉或电渣炉生产的钢锭,大部分是热送到锻钢生产线,直按装入高 温加热炉加热到1200℃左右;大体有25%左右是冷钢锭,先装入低温炉预热到一定温度,再装 入高温加热炉加热。
    水压机锻造:加热好的钢锭,用吊车吊到水压机上,再用锻造操纵机夹持钢锭放到水压 机砧块上,水压机锻头下压,钢锭纵向被压缩,水平方向自由延伸,操纵机不断翻转钢锭, 水压机锻头反复下压,将钢锭锻造成所要求的形状和尺寸。
    热处理:根据对锻钢件性能、组织的不同要求,采用不同的加热温度,不同的冷却速度 及不同的冷却介质进行热处理。一般碳素结构钢需常化回火处理;合金结构钢、碳素工具钢 、马氏体不锈钢需进行退火处理;奥氏体锻钢件需进行固溶处理;特殊要求的锻钢件要经重 新结晶处理及淬火和高温回火相结合的调质处理。
    切削加工:这道工序不是锻钢生产必有的工序。齐齐哈尔钢厂锻钢生产线配有车床、刨 床、镗床、钻床、剥皮机等金属切削机床,可以根据产品要求进行剥皮、分段、钻孔、镗孔 等切削加工。
    齐齐哈尔钢厂锻钢生产线是由苏联援建的重点工程,严格按设计建设,装备是当时(50 年代)的先进水平。1958年生产锻钢件25417吨,接近设计能力,1960年创历史最高产量363 44吨。由于设计中对震动很大的锻锤基础没有做特殊处理,投产后设备基础严重下沉,同时 引起厂房柱子下沉,造成柱间屋盖严重变形。1963年5吨锻锤停产1年,同时对基础进行矽化 加固处理,效果不佳,基础下沉速度没有减缓,到1964年10月5吨锻锤基础下沉360毫米,屋 架变形,吊车不能正常运行。1965年冶金部决定将5吨、1吨自由锻锤和2台模锻锤调给外省厂 家。5台锻锤累计生产锻钢件8.24万吨。
    从1957年投产以来,为适应国民经济发展的需要和充分发挥水压机的生产潜力,进行了 一系列的设备配套和必要的技术改造,在工艺上也进行了一些革新和改进。1965年自制四爪 “吊钳”,代替用链条从加热炉取钢锭,减轻了工人在高温下的劳动强度;1967年到1970年 ,反复试验,用三向应压力工艺改善了锻件心部的质量,提高了核潜艇用泵体锻钢质量合格 率;1969年创造了由水压机直接切槽、扭拐、锻造高压水泵曲轴工艺,获得成功,节约了大 量机床刨槽工时,提高了效率,减少了曲轴进口,为国家节约了外汇;还制造成功我国第一 台大型阳离子切割机,解决了高温合金加工的急需;1979年,与东北重型机械学院共同设计 制造成功1台直径2米的大型轧环机,为扩大品种,提高环件质量创造了条件;1985年9月,在 1250吨水压机检修中,更新4根立柱,新立柱使用35铬铝钢,改进了结构形状和尺寸,刚度、 强度明显提高,改造后的11月分月产1667吨,创历史最高纪录,比原设计能力提高2.3倍。 到1985年末,还增加各类金属切削机床14台,模块切割机1台,增建100吨卧式加热炉1座,改 建加热炉3座。已形成3万吨锻造、热处理、切削加工的综合生产能力,比原设计能力提高80 %。各项技术经济指标不断提高,合格率1958年为97.55%,1985年提高到99.55%;成材率1 958年为56.71%,1985年提高到71.62%。
    三、主要产品
    齐齐哈尔钢厂锻钢生产的主要钢种有碳素结构钢、碳素工具钢、合金结构钢、合金工具 钢、高速工具钢、滚珠轴承钢、不锈钢以及高温合金等300多个。产品形状有棒形(圆柱形) 、方形(矩形)、圆环形、圆饼形、圆筒形及各种特异形状。产品尺寸:棒形直径180—110 毫米、长1.5—11米,曾为武汉钢铁公司锻造长15米的高炉料钟吊杆;方形,宽250—1100毫 米,厚120—800毫米,长大于300毫米;圆饼形,直径450—2000毫米,厚度大于100毫米,曾 锻造过直径达2.5米的坦克炮塔座圈和齿圈;圆筒形,直径500—2300毫米,长150—650毫米 ;产品重量0.25—26吨,曾用43吨重的钢锭,一火锻成3000吨水压机立柱,毛坯重量达30吨 ;小型锻件有各种工具、钻头体、各种刀具、刀头体以及各种机械备件等。产品供给国内40 0多家厂矿,还出口美国、法国。
    火炮用锻钢件是齐齐哈尔钢厂的名牌产品,1957年投产不久,首先试制成功“五七”反 坦克炮锻件,到1985年底累计生产25种型号火炮锻件。使用齐齐哈尔钢厂锻件制造的火炮, 受到部队的好评,被誉为“功勋炮”。1983年鹤鸣牌特殊用途厚壁钢管获国家金奖。
    1958——1961年承担大型发电机组锻钢件生产任务,有发电机组叶轮、转子主轴、护环 等共7846吨,曾用43吨重钢锭锻制10万千瓦汽轮机主轴,毛坯重26吨。
    齐齐哈尔钢厂除生产大型热轧辊锻件,还生产冷轧辊锻件。1961年,由于苏联单方面撤 消了向我国供应冷轧辊合同,给鞍山钢铁公司、抚顺钢厂、哈尔滨101厂(现东北轻合金加工 厂)、洛阳有色金属加工厂的冷轧机生产造成很大困难。齐齐哈尔钢厂自力更生、奋发图强 ,在广大工程技术人员和生产工人的努力下,仅用1年时间试制成功锻钢冷轧辊,开创了我国 自己生产冷轧辊的历史,到1963年向以上4个工厂提供直径190—1050毫米、13种规格的锻钢 冷轧辊557吨,解决了急需,保证了生产。1980年又为武汉钢铁公司进口1700毫米钢板冷轧机 试制成功电渣钢锻造冷轧辊,到1981年3月7日,相继有5对冷轧辊投入使用,平均消耗1毫米 轧辊的轧钢量为2019.8吨,比联邦德国的冷轧辊的轧钢量提高30.7%,顶替了进口,到198 5年共生产1700毫米冷轧机轧辊4824吨。9铬2钼电渣钢冷轧工作辊坯、86铬钼钒7电渣钢1700 毫米冷轧辊被评为黑龙江省优质产品。
    飞机制造用高温合金涡轮盘锻件,要求严、难度大,齐齐哈尔钢厂1961年开始试制,19 65年投入批量生产,先后为歼击机、轰炸机、大型运输机、“波音707”客机锻造12个牌号的 高温合金圆饼、环件、棒材,锻造GH33A高温合金涡轮盘圆饼被评为黑龙江省和冶金工业部优 质产品。
    齐齐哈尔钢厂为我国第一艘核潜艇,第一座核反应堆提供了锻件产品,还为石油化工工 业提供了大量的锻件。45铬镍钼钒高扭力轴用钢,Ф330×4570毫米、Ф290×4450毫米芯棒 ,石油钻挺坯、5铬镍钼锻制模块等被评为冶金工业部、黑龙江省优质产品。