海綿鋯經熔煉后的鑄錠組織力學性能差,因此鑄錠必須通過鍛造變形和熱處理,使其產生塑性變形,從而獲得理想的組織形態,改善組織性能。鋯及鋯合金的可鍛性和加工塑性好。

1、鍛造工藝流程

鋯及鋯合金的鍛造工藝流程如圖所示。

2、工藝參數和設備

在工業生產中廣泛應用的鋯及鋯合金鍛造是一種間接加熱的中溫(600~1150℃)和高溫(1150℃以上)箱式電爐。鋯及鋯合金鑄錠一般采用加熱和保溫兩段式加熱,即在鍛造溫度下裝爐,坯料表面溫度達到工藝要求的溫度后保溫。在電爐中加熱鋯及鋯合金的工藝參數列于下表中。鍛造開始溫度一般是在950-1000℃,第一次終鍛溫度不能低于70℃,以后終鍛溫度可以適當降低。

鋯及鋯合金鍛造加熱工藝參數

3、鍛造方法

鋯及鋯合金鍛造主要有自由鍛造和精密鍛造兩種。

1）、自由鍛造

把加熱好的金屬坯料放在自由鍛造設備的平砧之間或簡單的工具之間,利用錘頭或磚塊的上下運動,使錠坯(或坯料)在高度(厚度)方向上壓縮,在水平方向上自由地伸長(展寬),從而獲得符合要求的形狀和尺寸的產品。自由鍛是鋯及鋯合金開坯及鍛制棒材、餅材、環材、板坯、管坯等的基本方法之一。

2）、精密鍛造

精密鍛造的主要工序是拔長。在鍛造過程中,坯料與錘頭既有相對的軸向移動,又有相對的轉動,可以生產圓棒扁棒、方棒和空心棒材。當坯料一面轉動,一面軸向移動時,可生產圓截面的鍛棒,如圓棒、階梯棒及錐形棒;當坯料只做軸向移動面不進行轉動時,可生產方棒、扁棒等。