Стальные кольца методом ковки. Пример: бесшовные прокатные кольца весом до 18 000 кг для североамериканского производителя редукторов
Предпосылки проекта
Североамериканский производитель тяжелых промышленных редукторов и корпусов подшипников нуждался в замене отечественного поставщика кольцевой прокатки, сроки выполнения заказов которого растянулись более чем на пять месяцев. Речь шла о деталях кольца из кованой стали используемых в качестве заготовок для шестерен, колец подшипников и воротниковых колец в конвейерах горнодобывающей промышленности и приводных механизмах ветряных турбин — крупных, толстостенных колец, где непрерывность потока зерна и стабильность размеров напрямую определяют срок службы.
| Краткий обзор проекта | Детали |
|---|---|
| Профиль клиента | OEM-производитель тяжелых редукторов и корпусов подшипников, Северная Америка (название не раскрывается по NDA) |
| Область применения продукта | Бесшовные прокатанные кованые кольца, заготовки для колец, воротниковые кольца |
| Диапазон материалов | Углеродистая сталь, легированная сталь (класс 42CrMo4 / 4140), нержавеющие и дуплексные марки |
| Используемые возможности по размерам | Вес 50 кг – 18 000 кг; внутренний диаметр 50 мм – 6 500 мм; толщина 30 мм – 1 500 мм |
| Стандарты | ASTM, DIN, JIS, BS, GB — чертежи заказчика имеют преимущественную силу |
| Объем контракта | Примерно 2 600 тонн в год по 19 наименованиям деталей |
Что сделало этот проект сложным
Прокатанные кольца — это не простые диски. Каждое кольцо прошивается, осаживается, прокатывается, а затем калибруется, и каждый этап изменяет однородность толщины стенки, по которой заказчик будет впоследствии производить механическую обработку. Спецификации OEM требовали:
- Бесшовный, направленный поток зерна— никаких сварных или вырезанных и прокатанных альтернатив, поскольку тангенциальный поток зерна обеспечивает кольцу сопротивление усталости при вращающейся нагрузке.
- Допуск по толщине стенки в пределах ±3 мм на кольцах с наружным диаметром до 4,2 м, для обеспечения припусков на механическую обработку.
- Сквозная закалка на толстых сечениях— до 1 200 мм толщины стенки на самых больших кольцах подшипников, подтвержденная картированием твердости на трех глубинах.
- Полная прослеживаемость от номера плавки до готового кольца, с отчетами об ультразвуковом контроле и размерах для каждой детали.
- Экспортная упаковка, которая выдерживает морские перевозки и внутренние железнодорожные перевозки без овализации или повреждения поверхности.
Как FY Forgings справились с задачей
- Разработка процесса кольцевой прокатки. Для каждого из 19 наименований деталей мы определяли вес заготовки, диаметр прошивки, кривую прокатки и припуск на калибровку, с проверкой моделирования для двух самых больших размеров, чтобы подтвердить, что прокатный стан может достичь конечной толщины стенки без повторного нагрева.
- Плавка и ковка. Электродуговая печь с ковшовой рафинировкой и вакуумированием, открытая осадка на прессах до 5 000 тонн, затем радиально-осевая кольцевая прокатка для симметричных, бесшовных колец.
- Термическая обработка. Нормализация, закалка, отпуск или отжиг в соответствии с маркой, с записью циклов и проверкой твердости для каждой плавки.
- Механическая обработка. Черновая механическая обработка по чертежу, с вертикальной токарной обработкой с ЧПУ для колец большого диаметра и выдачей отчетов о размерах для каждой детали.
- Инспекция и сертификация. Отчеты об УЗК и МК, ПМК, размерах и твердости, а также сертификация ISO, SGS, BV, ABS, GL-DNV, KR, LR и M650 по требованию.
- Упаковка. Морские деревянные ящики и поддоны с радиальными распорками для предотвращения овализации при мультимодальной транспортировке.
Достигнутые результаты
| КПЭ | Предыдущий поставщик | После FY Forgings |
|---|---|---|
| Заявленный срок поставки | 150–180 дней | 45–60 дней |
| Отклонение толщины стенки | ±6 мм типично | ±3 мм или лучше |
| Переделка припусков на механическую обработку | 4 из 19 наименований деталей | ноль после утверждения первой статьи |
| Полнота документации | частичная | 100% за отгрузку |
| Рекламации по повреждению при транспортировке | 3 за 12 месяцев | ноль за 14 месяцев |
Первые образцы колец для двух самых больших колец подшипников прошли проверку размеров и металлургических свойств без отклонений, и OEM консолидировал все закупки прокатанных колец у FY Forgings в течение двух кварталов, позже добавив черновую механическую обработку колец для снижения нагрузки на внутреннюю токарную обработку.
Почему покупатели выбирают наши кольца из кованой стали
- Настоящие бесшовные прокатанные кольца— без сварных швов, непрерывный тангенциальный поток зерна.
- Широкий диапазон размеров— от 50 кг до 18 000 кг, внутренний диаметр до 6 500 мм, толщина до 1 500 мм.
- Гибкость материалов— углеродистые, легированные, нержавеющие и дуплексные стали по стандартам ASTM, DIN, JIS, BS и GB.
- Собственная термическая обработка и механическая обработка— единая система качества от стали до готового кольца.
- Более 30 лет опыта в ковке колец— основана в 1993 году, 506 сотрудников, годовая мощность десятки тысяч тонн.
Отправьте нам чертеж вашего кольца
Укажите наружный диаметр, внутренний диаметр, толщину, вес, марку материала и стандарт, и мы ответим обзором технологичности, предлагаемым маршрутом прокатки, циклом термообработки и ориентировочным сроком поставки — обычно в течение двух рабочих дней.
