某大型水电机组法兰锻件尺寸见图1，锻件重量64t。该法兰不仅尺寸较大，而且锻件超声检验测试标准相当于EN10228—3 质量等级3，远超于常规水电JB/T1270—2002 标准要求。常规锻造工艺是在模具内镦粗成型法兰Ⅰ部，但容易在锻件内部形成片状或密集缺陷，造成超声检测超标。超标缺陷大多分布在在Ⅰ部法兰高度中间和内壁直径方向1 /3 壁厚部位，见图1。

  通过采用芯棒拔长的方式锻造成型大型空心法兰新工艺，成功解决了大型空心法兰锻件超声检测超标的问题。

  传统锻造工艺见图2。锻造过程中第Ⅲ火次是在模具内以镦粗为主变形成型法兰Ⅰ部，该工艺易产生类似层状缺陷导致超声检测不合格。

  为了解决大型法兰锻件超声检测难合格的问题，我们采用了芯棒拔长锻造成型空心法兰新工艺，见图3。新工艺的重点是采用芯棒拔长成形法兰，避免了常规锻造方法以镦粗为主变形成形法兰所存在的应力状态，有很大成效避免了层状缺陷的产生。实践和理论证明，当锻件的高径比小于1 时，在镦粗时，存在静水压力区和剪应力区。经理论分析在剪应力区容易萌生横向裂纹，产生层状缺陷，使饼类锻件不伤害原有设备的检测合格率低。

  传统工艺锻造此类法兰时，在模具内以镦粗为主变形成型法兰Ⅰ部，存在剪应力区，易产生层状缺陷导致超声检测不合格。改进后的新工艺采用芯棒拔长的方式锻造成型空心法兰，则避免了这一问题。

  因法兰Ⅱ部长度短，若Ⅱ部直接分料，分料长度太短，拔长Ⅱ部时端面会出现严重的凹心，很难保证Ⅱ部锻件尺寸。为了能够更好的保证Ⅱ部的锻出条件，或者满足Ⅱ部的分料长度，新工艺一般都会采用一支钢锭锻出两件法兰的工艺模式。通过两个Ⅱ部相连满足Ⅱ部的分料长度。若生产中只有单件法兰，Ⅱ部也可以与相同内外径的筒体相连来满足Ⅱ部的分料长度。

  ( 1) 新工艺采用芯棒拔长的方式锻造空心法兰，成功解决了大型空心法兰锻件超声检测难合格的问题，有效保证了锻件内部质量。