本發明涉及鍛造方法，特別涉及一種提高轉子鍛件質量的自由鍛造方法。
背景技術：
自由鍛造的基本工序有鐓粗、拔長、沖孔、彎曲、扭轉等，其中拔長是大型鍛件鍛造的主要變形工序，是改善鍛件組織結構，提高力學性能的重要手段。常用的拔長方法有普通平砧拔長法、寬砧高溫強壓法(WHF)、中心無拉應力鍛造法(FM)、中心壓實法(JTS)、型砧拔長法等。
其中，WHF法是利用對稱的寬砧，在高溫下對鍛件進行大壓下量鍛造，因此心部孔隙性缺陷得以有效的焊合、壓實，但是整個截面的應變分布不均勻，變形的主方向始終沿拔長方向，容易造成鍛件的偏心和性能的各向異性，鍛件表面質量不夠完善。
FM法是用上窄砧下寬平臺不對稱砧型鍛造，使鍛件兩端在下砧反力形成的彎矩下使心部變形量增大，鋼錠心部缺陷較多的部位得到焊合，從而達到提高鍛件內部質量的目的。且用窄砧可以直接成形，不用再換砧子，大大節約了生產時間。但是，心部孔隙性缺陷不能有效的焊合、壓實。
工業汽輪機廣泛地應用于電力、冶金、石油化工等行業，而轉子是工業汽輪機的重要部件，它的尺寸隨著單機尺寸的增大而不斷增大，它的質量直接影響到工業汽輪機是否安全、穩定地運行。因此，需要一種更優的自由鍛造方法來提高轉子鍛件的性能。
技術實現要素：
本發明的目的在于克服上述現有技術的不足，提供一種提高轉子鍛件質量的自由鍛造方法，既能夠使鍛件心部得到有效焊合，又能夠提升其表面質量，無可見裂紋及缺陷，并提高生產效率。
為實現上述目的，本發明提出了一種提高轉子鍛件質量的自由鍛造方法，依次包括以下步驟：
a)第一火：用砧寬為750mm的窄砧進行壓鉗把、倒棱和拔長；
b)第二火：換砧寬為900mm的寬砧進行鐓粗和拔長；砧寬為W1，鍛件變形前的高度為H1，砧寬比W1/H1＝0.6～0.9，壓下率控制在εh＝20％～30％，送進量不小于砧寬的90％，壓之前壞料應均勻熱透，出爐后及時鍛壓；
c)第三火：換上砧寬為750mm的窄砧，下部位寬平臺，進行鐓粗和拔長，砧寬為W2，鍛件變形前的高度為H2，砧寬比W2/H2＝0.42～0.48，鍛件變形前的寬度為B0，鍛件變形前的高度為H3，料寬比B0/H3＝0.83～1.2，壓下率控制在εh＝21％～23％；
d)第四火：再將第三火中的下寬平臺換成窄砧，拔長到位，然后號印，成形得到成品。
作為優選，所述B0)步驟中的砧寬比W1/H1＝0.75，壓下率控制在εh＝25％，送進量為砧寬的93％。
作為優選，所述c)步驟中的砧寬比W2/H2＝0.45，料寬比B0/H3＝1.01，壓下率控制在εh＝22％。
本發明的有益效果：本發明克服了WHF法和FM法各自的缺點，使鍛件表面質量得到了明顯提高，無裂紋、疏松等缺陷，鍛件心部得到有效焊合，并且大大提高了工業生產的效率，該方法也適用于其他同種類型大型鍛件的鍛造。
本發明的特征及優點將通過實施例結合附圖進行詳細說明。
【附圖說明】
圖1是本發明的鍛造過程示意圖。
【具體實施方式】
為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚明了，下面通過附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。但是應該理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限制本發明的范圍。此外，在以下說明中，省略了對公知結構和技術的描述，以避免不必要地混淆本發明的概念。
本申請結合工業生產實際操作，用工業汽輪機上的28CrMoNiV大型轉子鍛件作為研究目標，研究這種鍛造方法的可行性。鍛造在45MN液壓機上操作。表1為鍛件的基本信息。鍛造過程示意圖如圖1所示，圖1中T端是指鋼錠的冒口端，B端是指鋼錠的底部端。
表1：鍛件基本信息
參閱圖1，本申請的鍛造過程如下：
a)第一火：用砧寬為750mm的窄砧進行壓鉗把、倒棱和拔長；
B0)第二火：換砧寬為9000mm的寬砧進行鐓粗和拔長；砧寬為W1，鍛件變形前的高度為H1，砧寬比W1/H1＝0.6～0.9，壓下率控制在εh＝20％～30％，送進量不小于砧寬的90％，壓之前壞料應均勻熱透，出爐后及時鍛壓；
c)第三火：換上砧寬為750mm的窄砧，下部位寬平臺，進行鐓粗和拔長，砧寬為W2，鍛件變形前的高度為H2，砧寬比W2/H2＝0.42～0.48，鍛件變形前的寬度為B0，鍛件變形前的高度為H3，料寬比B0/H3＝0.83～1.2，壓下率控制在εh＝21％～23％；
d)第四火：再將第三火中的下寬平臺換成窄砧，拔長到位，然后號印，成形得到成品。
經過上述方法鍛造完成后，鍛件表面質量較好，無可見裂紋及缺陷，超聲波探傷后也無缺陷，表明此種鍛造方法可行。
該鍛造方法克服了WHF法和FM法各自的缺點，使鍛件質量得到了明顯提高，無裂紋、疏松等缺陷，鍛件心部得到有效焊合，大大提高了工業生產的效率。該方法也適用于其他同種類型大型鍛件的鍛造。
以上僅為本發明的較佳實施例而已，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換或改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。