矿用大型车轮锻件重量大、截面厚，锻造结束之后冷却工艺选择不当，是造成锻件内部裂纹、后期断裂失效的重要诱因。锻造冷却包含锻后缓冷、热处理冷却等多个环节，科学管控冷却制度，能够有效防控车轮锻件断裂失效风险。山西永鑫生重工针对大型矿用车轮锻件，持续优化锻造冷却工艺，落地断裂失效防控技术，降低矿用车轮锻件失效概率。

  大型矿用车轮锻件毛坯截面厚重，如果锻完成型之后直接露天快速空冷，工件表层冷却速度快，芯部冷却速度慢，内外收缩速率不一致，工件内部会产生巨大热应力与组织应力，应力超过材料承受极限就会萌生内部裂纹。部分裂纹属于隐性内部裂纹，毛坯阶段外观无法发现，后续使用过程中，在矿山重载交变载荷作用下裂纹不断扩展，最终发生车轮断裂失效，带来严重安全隐患。

  锻后第一道冷却工序，锻件刚完成终锻，温度处于高温区间，不能直接接触冷风急冷，需要快速转运至缓冷坑，采用埋砂缓冷模式，依靠砂层实现缓慢降温，控制工件冷却速率，让表层与芯部温度平缓同步下降，释放锻造产生的残余应力，规避冷却裂纹，同时降低产生白点缺陷的风险。缓冷坑温度、埋砂规范严格执行工艺文件，不允许简化冷却流程。

  除锻后毛坯冷却之外，热处理淬火阶段的冷却同样关键。矿用车轮锻件主流选用 42CrMo 合金钢，淬火冷却速率需要合理把控，冷却速度过快容易生成淬火裂纹；冷却速度不足，无法充分淬硬，锻件强度、硬度达不到矿用重载工况需求。工艺人员结合车轮截面厚度，确定淬火冷却介质、冷却时间，兼顾淬硬效果和裂纹防控。淬火完成之后工件及时入炉开展高温回火，不允许淬火工件长时间放置，防止淬火应力累积开裂。

  断裂失效防控不止依靠冷却工艺，同时配套全流程检测手段。毛坯缓冷结束之后，粗加工完成，开展超声波探伤，重点排查冷却过程产生的内部裂纹；磁粉探伤筛查表面裂纹。同时加强原材料管控、锻造温度管控，从源头减少裂纹生成条件。

  山西永鑫生重工把冷却工艺作为大型矿用车轮锻件关键控制点，明确不同规格工件的缓冷、淬火冷却工艺参数，留存冷却过程记录。整套锻造冷却工艺搭配失效防控技术，有效降低矿用车轮锻件裂纹断裂风险，产出的大型矿用车轮锻件适配露天、井下矿山重载冲击工况，保障矿山设备运行安全。