Produzione di pezzi fucinati su commessa: dal disegno al pezzo finito 

Quando si sceglie un fornitore perproduzione di pezzi fucinati su commessaÈ importante comprendere non solo i prezzi, ma anche le capacità tecnologiche di produzione, la gamma di materiali lavorati e il sistema di controllo della qualità. In questo articolo condivido osservazioni pratiche che ti aiuteranno a evitare errori comuni quando effettui un ordine.

Perché ordinare i pezzi fucinati richiede un approccio separato

Una volta ho ordinato un lotto di pezzi fucinati per uno scambiatore di calore: sembrerebbe che fosse normale acciaio al carbonio 20, niente di complicato. Ma all'arrivo dei pezzi i sovrametalli di lavorazione risultavano sovrastimati del 30% rispetto a quelli calcolati. Abbiamo dovuto ricalcolare il costo della finitura e le scadenze sono spostate di due settimane. Da allora ho sempre specificato non solo le dimensioni finali del pezzo, ma anche i diametri di forgiatura con relative tolleranze. Nella mia esperienza, la differenza tra “diametro di forgiatura 255 ± 10 mm” e “diametro di finitura 230 mm” non è solo numeri, è denaro e tempo diretti.

Forgiare è molto più che semplicemente riscaldare il metallo e colpirlo con un martello. Questo è un metodo di lavorazione dei metalli mediante pressione, in cui il pezzo iniziale acquisisce una determinata forma e dimensione e allo stesso tempo si formano la struttura e le proprietà richieste. Il peso dei pezzi fucinati può variare da pochi grammi a 350 tonnellate o più. E per ogni peso, ogni qualità di acciaio: la propria tecnologia, le proprie attrezzature, i propri standard.

Pertanto, quando sento la frase “abbiamo bisogno di forgiati”, la prima domanda che mi pongo è: “Quali esattamente? Che marca? Qual è il peso? Qual è la precisione? Senza risposte a queste domande, nessunaproduzione di pezzi fucinati su commessasi trasforma in una lotteria. E ne ero convinto in più di una consegna.

Processo tecnologico: dal grezzo alla forgiatura

Lo sviluppo del processo inizia con il disegno del pezzo forgiato. Il tecnico esamina il disegno del pezzo finito e determina esattamente come apparirà la forgiatura prima della lavorazione, con quote, tolleranze e sovrapposizioni di forgiatura. E qui è importante capire: il disegno di una forgiatura non è il disegno di una parte. Questo è il disegno di un pezzo grezzo da cui verrà successivamente lavorata una parte. E se invii al produttore solo il disegno finale, senza indicare le dimensioni di forgiatura, preparati alle sorprese.

GOST 7505-89 regola tolleranze, indennità e quote di forgiatura per pezzi fucinati in acciaio stampato. Per i pezzi fucinati in carbonio strutturale e acciaio legato, si applica GOST 8479-70. Per acciai e leghe resistenti alla corrosione - GOST 25054-81, che si applica ai pezzi fucinati con un diametro fino a 1000 mm. Queste non sono solo formalità. Questi sono documenti in base ai quali il produttore è obbligato a lavorare. E se ti dicono "lo faremo secondo il tuo disegno", ma alla domanda su GOST esitano, questo è un motivo per diffidare.

In pratica, ho riscontrato situazioni in cui il cliente ha inviato un disegno senza indicare un gruppo di pezzi fucinati secondo GOST 25054-81. Ma esistono i gruppi I, II, III, IIIK e IV, a seconda dello scopo della parte, del livello di carico e delle condizioni operative, inclusa l'esposizione ad ambienti che causano corrosione intergranulare. Senza specificare il gruppo, il produttore lo sceglie a proprio rischio e pericolo, e questo è irto di un pagamento eccessivo per un margine di sicurezza in eccesso o, peggio ancora, di un'insufficiente affidabilità del prodotto finito.

Materiali per forgiati: cosa si può ordinare

Uno degli errori più grandi che vedo commettere dai clienti alle prime armi è limitarsi al solo acciaio al carbonio. Sì, l'acciaio 20, 45, 40Х è un classico, tutti li hanno. Ma modernoproduzione di pezzi fucinati su commessacopre una gamma molto più ampia.

Ecco un elenco parziale di ciò con cui i produttori lavorano effettivamente: acciaio al carbonio, acciaio inossidabile, acciaio legato, leghe di titanio, leghe di rame, leghe di nichel. I pezzi fucinati realizzati con leghe di titanio dei gradi PT-3V, 3M, 5V e 37, ad esempio, sono ampiamente utilizzati nella costruzione navale, nell'energia nucleare e nell'ingegneria meccanica. I pezzi fucinati realizzati con acciai resistenti alla corrosione 12Х18Н10Т, 08Х18Н10Т, 20Х13 e molti altri sono regolati da GOST 25054-81.

Un giorno avevo bisogno di forgiati in acciaio 09Х14Н19В2БР: questo è un materiale resistente al calore per componenti ad alta temperatura. Ho trovato un produttore che lavora con questo e ho ricevuto in tempo grezzi di alta qualità. E avrei potuto dedicare settimane alle ricerche e alle approvazioni se non avessi verificato in anticipo se il fornitore avesse esperienza con tali marchi. A proposito, sui portali metallurgici compaiono regolarmente annunci pubblicitari per la vendita di pezzi fucinati realizzati con qualità come 9Х2МФ secondo GOST 8479-70, 12ХН2 e persino leghe di nichel come ХН65МВ e ХН78Т.

Altro punto importante: al momento dell'ordine di forgiati per lavorazione meccanica, il cliente deve indicare la dimensione di finitura del pezzo. E quanto più accuratamente lo fai, tanto minore sarà lo spreco di materiale e minore sarà il costo della finitura. Secondo i miei calcoli, il risparmio sulle indennità può arrivare fino al 15-20% del costo totale dell'ordine.

Standard e controllo di qualità

Senza sistema di controllo qualitàproduzione di pezzi fucinati su commessaperde ogni significato. Non è sufficiente ottenere un pezzo della forma desiderata: è importante che resista ai carichi di progetto, non presenti difetti interni e corrisponda alla composizione chimica.

L'analisi chimica del metallo forgiato deve essere eseguita in conformità con GOST 12344-78 e GOST 12365-66. Quando si producono pezzi fucinati dal metallo fuso dalle imprese manifatturiere, la composizione chimica dell'acciaio viene determinata mediante l'analisi termica del campione finale. Si tratta di una procedura standard, ma non tutti i clienti sanno che hanno il diritto di richiedere protocolli per queste analisi. E consiglio sempre di chiedere: questo è l'unico modo per essere sicuro di aver ricevuto esattamente la marca che hai ordinato.

Alcuni produttori, su richiesta del cliente, effettuano test ad ultrasuoni sui pezzi fucinati e test di resistenza alla corrosione intergranulare. I pezzi fucinati realizzati con acciai e leghe specificati da GOST 5632-72, nonché le leghe dei gradi KhN32T, KhN78T e KhN65MV devono essere resistenti alla corrosione intergranulare. Per i prodotti critici che operano in ambienti aggressivi, questo è un requisito obbligatorio.

Ho avuto un caso in cui un lotto di pezzi fucinati in acciaio inossidabile non ha superato il test ICC: corrosione intergranulare. Il produttore ha assicurato che tutto andava bene, ma abbiamo insistito per un test di laboratorio indipendente. E hanno fatto la cosa giusta: il difetto è stato individuato prima che le parti venissero assemblate. La sostituzione sarebbe costata molto di più se avessimo notato il problema già sull'apparecchiatura finita.

Per quanto riguarda il quadro normativo, vale la pena menzionare l'OST 26-01-135-81, che stabilisce il peso massimo dei pezzi fucinati per vari gradi di acciaio: da 3 tonnellate per 09G2S a 85 tonnellate per 22Kh3M e 25Kh2MFA. Questo è importante se stai ordinando pezzi fucinati di grandi dimensioni per recipienti a pressione o apparecchiature a colonna. Non tutti i produttori possono lavorare con tali masse.

Dove vengono utilizzati i pezzi fucinati personalizzati?

La gamma di applicazioni dei pezzi fucinati è così ampia che è semplicemente impossibile elencare tutti i settori. Ma se parliamo degli ordini più frequenti in cui mi imbatto, sono quelli petrolchimici, energetici e di ingegneria generale.

Le apparecchiature petrolchimiche richiedono forgiati realizzati con acciai resistenti alla corrosione e al calore. Recipienti a pressione, colonne, scambiatori di calore, raccordi per tubazioni: tutti questi prodotti contengono elementi forgiati. E qui è importante non solo la qualità del metallo, ma anche la disponibilità della documentazione di accompagnamento: certificati, rapporti di prova, rapporti di laboratori indipendenti.

Nel settore energetico, soprattutto nel nucleare, i requisiti sono ancora più severi. I pezzi fucinati per l'ingegneria nucleare devono essere sottoposti a controlli aggiuntivi e i produttori devono disporre di licenze adeguate. La massa di tali pezzi fucinati può raggiungere decine di tonnellate. In aziende come Motovilikha Plants, presse per forgiatura con una forza di 10, 20 e 30 MN consentono la produzione fino a 4mila tonnellate di pezzi fucinati al mese. Ma questi sono, ovviamente, giganti. Per la maggior parte degli ordini sono sufficienti capacità inferiori.

Nell'ingegneria meccanica, i pezzi fucinati vengono utilizzati per alberi, ingranaggi, flange, dischi, anelli e alloggiamenti. Una forgiatura in acciaio strutturale è un pezzo o una parte ottenuta mediante forgiatura di acciaio strutturale, che presenta una maggiore resistenza e una struttura densa a causa della deformazione plastica del metallo. È questa struttura compattata che rende le parti forgiate preferibili per i componenti critici rispetto ai pezzi grezzi fusi o laminati.

A proposito, sul mercato compaiono regolarmente ordini di pezzi fucinati di marchi specifici. Ad esempio, un annuncio sull'ordine dei forgiati Case (12Х1МФ) per 10 pezzi o un'offerta per i forgiati 08Х18Н10Т secondo OST 108.109.01-92. Ciò significa che la domanda diproduzione di pezzi fucinati su commessaè stabile e i produttori in grado di offrire condizioni e prezzi competitivi saranno sempre richiesti.

Come scegliere un fornitore per ordinare i pezzi fucinati

Selezione di un fornitore perproduzione di pezzi fucinati su commessaè sempre un compromesso tra prezzo, tempistica e qualità. E la mia esperienza suggerisce che non si può lesinare sulla qualità in questa materia. Più economico può significare non solo metallo di qualità inferiore, ma anche geometria non corrispondente, tolleranze eccessive, mancanza di documentazione - e questo alla fine risulta essere più costoso.

La prima cosa che controllo con un potenziale fornitore è la sua esperienza con il mio tipo di acciaio. Non tutti i produttori lavorano altrettanto bene, ad esempio, con le leghe di nichel o il titanio. Se non ci sono progetti simili nel tuo portafoglio, questo è un motivo per pensarci. Il secondo è la disponibilità di certificati e di un sistema di gestione della qualità. In terzo luogo, disponibilità a fornire rapporti di prova e altra documentazione di supporto.

È anche importante capire quali tipi di controllo il produttore può eseguire internamente e quali tipi richiede da laboratori terzi. Test ad ultrasuoni, test con liquidi penetranti, test meccanici, analisi chimiche: tutto questo dovrebbe essere effettuato internamente o presso un pool di appaltatori affidabili. E, naturalmente, le scadenze. Scadenze realistiche, non promesse “faremo in una settimana” per fucinati di diverse tonnellate.

CompagniaWuxi Kaisheng energia elettrica e attrezzature petrolchimiche Co., Ltd(Wuxi Kaisheng Electricity Petrochemical Equipment Co., Ltd.) non solo produce apparecchiature complete - recipienti a pressione, caldaie - ma produce anche nuovi componenti per vari tipi di apparecchiature. L'azienda ha capacità produttive per lavorare diversi materiali: acciaio al carbonio, acciaio inossidabile, acciai legati, leghe di titanio, leghe di rame, leghe di nichel. Questo è esattamente il caso in cui un produttore può chiudere l'intero ciclo: dallo sviluppo di un disegno di forgiatura alla lavorazione di finitura e alla consegna del componente finito.

Maggiori informazioni sull’attrezzatura ed esempi di lavoro possono essere trovati sul sito web dell’azienda:https://www.ks-heatexchanger.com.

Di conseguenza, formulerei i punti chiave quando si ordinano i pezzi fucinati come segue: indicare chiaramente la qualità dell'acciaio e le dimensioni di finitura, verificare se il produttore ha esperienza con il materiale, richiedere la documentazione di controllo qualità e non inseguire il prezzo più basso.Produzione di pezzi fucinati su ordinazioneè un processo in cui l'affidabilità del fornitore è più importante del risparmio di qualche percentuale.

Guarda le foto delle attrezzature e gli esempi di pezzi fucinati finiti sul sito Web del produttore: questo ti aiuterà a capire meglio con chi hai a che fare. Se hai domande sulla scelta del materiale o della tecnologia lascia un commento, cercherò di rispondere in base alla mia esperienza.

Fonti:
Grande Enciclopedia Russa - Forgiatura
GOST 8479-70 Forgiati in carbonio strutturale e acciaio legato
GOST 25054-81 Forgiati realizzati con acciai e leghe resistenti alla corrosione
Panoramica del mercato dei pezzi fucinati in acciaio in Russia, 2024.