什么是辗环加工？

辗环加工（Ring Rolling）是一种用于制造无缝环形零件的塑性成形工艺，通过局部连续变形将环形毛坯轧制成特定尺寸和形状的精密环件。

1. 工艺原理

核心机制：利用径向和轴向轧辊对加热的环形毛坯施加压力，使金属逐点连续变形。毛坯在旋转中厚度减小、直径扩大，最终形成目标尺寸的环件。

动态成形：不同于整体锻压，辗环是渐进式加工，变形区仅限轧辊接触部分，所需设备吨位小，但能生产大型环件（如风电法兰、轴承环）。

2. 加工流程

1. 预制坯：铸锭经镦粗、冲孔制成环形毛坯（类似“甜甜圈”形状）。

2. 加热：通常加热至金属再结晶温度以上（如钢材约1200°C）。

3. 辗扩：

径向轧制：主辊（驱动辊）与芯辊挤压毛坯，控制壁厚和直径。

轴向轧制：锥辊同步压制端面，调节环件高度和表面平整度。

4.整形与冷却：尺寸达标后停止轧制，后续可能进行热处理或机加工。

3. 关键设备

立式/卧式辗环机**：立式适合中小环件（如轴承环），卧式用于超大环件（如核电壳体）。

轧辊系统**：主辊（主动旋转）、芯辊（径向进给）、锥辊（轴向控制）、导向辊（保持稳定）。

4. 工艺特点

优势：

材料利用率高**：近净成形，加工余量小（节约材料30%~50%）。

力学性能优**：流线沿环向连续分布，疲劳寿命高于焊接或切削环件。

大尺寸能力**：可生产直径10米以上、重量百吨级的环件（如火箭贮箱环）。

局限性：模具简单但工艺调试复杂，需精确控制温度、进给速度和轧辊路径。

适合大批量生产，小批量经济性较低。

5. 典型应用

高端装备领：

能源：风电塔筒法兰、燃气轮机环件。

航空航天：发动机机匣、火箭推进器环。

交通：高铁轮毂、重型轴承套圈。

材料范围**：碳钢、合金钢、铝合金、钛合金等。

6. 技术发展

自动化趋势：现代辗环机集成在线测量与反馈系统，实时调整参数。

复合工艺：与径轴向轧制、异形截面轧制结合，生产复杂轮廓环件（如T型法兰）。

辗环工艺以高效、高性能的特点，成为大型环形构件不可替代的制造方法，尤其在高端工业领域占据重要地位。