一种降低细长钢材弯曲度的锻造方法技术

本发明专利技术涉及一种降低细长钢材弯曲度的锻造方法，属于钢材锻造技术领域。为解决精锻机在锻造细长钢材时容易产生弯曲的问题，本发明专利技术提供了一种降低细长钢材弯曲度的锻造方法，精锻过程中采用锻造道次与空载道次相交替的变形方式，初期锻造道次采用常规锻造方法，最后两个锻造道次由距物料端头一定距离的中间位置开始先锻打至物料一端，再空载返回中间位置并由此位置锻打至物料的另一端。本发明专利技术利用空载道次释放锻造时产生的组织应力及变形应力，防止应力集中产生弯曲；最后两个锻造道次采用拉打来降低物料在推进过程中与锤头边缘产生的冲击所造成的弯曲，有效控制精锻机锻造细长棒材或方钢的直线度，提高了产品的合格率。

A forging method to reduce the bending of slender steel

【技术实现步骤摘要】
一种降低细长钢材弯曲度的锻造方法
本专利技术属于钢材锻造
，尤其涉及一种降低细长钢材弯曲度的锻造方法。
技术介绍
在精锻机锻造细长钢材的过程中，按照精锻机的锻打方式，由每道次不同的变形量锻至所需钢材成品。现有精锻机锻造细长钢材的具体流程：精锻机两端分别设有夹持物料的A夹爪和B夹爪，锻造过程中，由A夹爪携带物料向B夹爪一侧行走，行走过程中锤头合并到相应的锻打尺寸，当A夹爪携带物料前进至一段距离后B夹爪可夹稳物料，此时A、B夹爪同时携带物料向B夹爪一侧行走，直至A夹爪夹不住物料后松开，B夹爪继续携带物料向B夹爪一侧行走直至物料锻打结束，即为一个道次。同理第二道次由B夹爪携带物料向A夹爪一侧行驶，同时锤头合并至需要变形的第二个锻打尺寸，经过A→B、B→A反复锻打，最后锻打至成品。但是此种方式在余量特别少的情况下，越细越长的物料在转动过程中外摆会变得越大。实际夹持过程中细长物料受的力矩越大，物料向下倾斜的趋势越大。倾斜的趋势、锤头的斜角、摩擦力和锤头振动的综合作用使物料产生了向上或向下的弯曲。在锻打细长的棒材或者方钢时总是在端头1500mm左右的位置出现肉眼明显可见的弯曲，在锻造成型后对于细长棒材和方钢尤为明显，红热状态下端头弯曲度大于15mm/m，严重影响了细长钢材的直线度，影响成品合格率，造成严重的材料浪费。
技术实现思路
为解决精锻机在锻造细长钢材时容易产生弯曲的问题，本专利技术提供了一种降低细长钢材弯曲度的锻造方法。本专利技术的技术方案：一种降低细长钢材弯曲度的锻造方法，精锻机锻造细长钢材过程中，采用锻造道次与空载道次相交替的变形方式，初期锻造道次采用常规锻造方法由物料一端锻打至另一端，最后两个锻造道次由距物料端头一定距离的中间位置开始先锻打至物料一端，再空载返回中间位置并由此位置锻打至物料的另一端。进一步的，所述精锻机锻造细长钢材过程中，由分别位于精锻机锤头a、b两侧的A夹爪和B夹爪携带物料往复运动，物料对应于锤头a、b两侧的两端分别为a端和b端；在最后两个锻造道次中，先由A夹爪夹住物料a端携物料空载向锤头b侧运动，使精锻机锤头对准距物料b端一定距离的中间位置，合并锤头开始锻打，锻打过程中A夹爪携物料向锤头a侧运动，由物料中间位置锻打至b端；锻打结束后打开锤头，由A夹爪携带物料空载返回中间位置，由B夹爪夹住物料b端，A夹爪松开，合并锤头开始锻打，锻打过程中B夹爪携物料向锤头b侧运动，由物料中间位置锻打至a端即完成锻造道次。进一步的，所述中间位置距物料b端的距离大于精锻机锤头到B夹爪的最小距离，以保证物料空载返回中间位置后B夹爪能够夹住物料b段并携带物料向锤头b侧运动。进一步的，所述精锻机为16MN卧式精锻机，自动控制用编程软件为BarForge，圆锤头型号为R120、R150、R200或R290。进一步的，精锻机锻造前，将钢坯加热至1200～1240℃，保温6～8h后出炉，开始锻造。进一步的，第一个锻造道次和最后一个锻造道次的锻比均小于1.4；其余锻造道次的锻比为1.40～1.65。进一步的，所述锻造道次的进料速度为2.4～5.8m/min，出料速度为3～7m/min；所述空载道次的进料速度和出料速度均为15～20m/min。进一步的，所述锻造道次中，最后一个锻造道次的锤头锻造频次为240次/min，其余锻造道次的锤头锻造频次为180次/min。进一步的，锻造成型后红热状态下细长钢材端头弯曲度小于4mm/m。进一步的，终锻温度不小于850℃，锻造后的毛坯锻材利用锻后余热代替正火，锻件空冷到600～650℃，装入退火炉进行退火。本专利技术的有益效果：本专利技术提供的一种降低细长钢材弯曲度的锻造方法，在精锻机精锻过程中利用空载道次释放锻造时产生的组织应力及变形应力，防止应力集中产生弯曲，同时利用精度程序控制最后两个锻造道次的变形方式，采用拉打来降低物料在推进过程中与锤头边缘产生的冲击所造成的弯曲，有效控制精锻机锻造细长棒材或方钢的直线度，提高了产品的合格率。本专利技术提供的锻造方法能够提高产品内部质量，减少去应力退火时间，在后续生产加工过程中可减少预热和校直消回的次数，从而显著提高生产效率，节约制造成本。本专利技术易于实现，便于灵活组织生产，实现批量生产。附图说明图1为实施例2制备的细长钢材放大100倍的晶粒度金相显微图片；图2为对比例2制备的细长钢材放大100倍的晶粒度金相显微图片；图3为实施例3制备的细长钢材放大100倍的晶粒度金相显微图片；图4为对比例3制备的细长钢材放大100倍的晶粒度金相显微图片；图5为实施例4制备的细长钢材放大100倍的晶粒度金相显微图片；图6为对比例4制备的细长钢材放大100倍的晶粒度金相显微图片。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术的技术方案做进一步的说明，但并不局限于此，凡是对本专利技术技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本专利技术技术方案的精神和范围，均应涵盖在本专利技术的保护范围中。实施例1本实施例提供了一种精锻机锻造细长钢材时减少钢材弯曲度的锻造成型方法。采用16MN卧式精锻机，自动控制用编程软件为BarForge，圆锤头型号为R120或R150。锻打圆形坯料要求：坯料重量控制在≤8吨，坯料长度必须＞1.5米，坯料初始直径必须小于Φ690mm(只针对于弯曲度)，成品长度必须≤20米成品直径最小Φ120mm。本实施例使用的坯料为H13模具钢，重量为3.17吨，规格为锻造后的产品为H13模具钢，规格为Φ200+2/-0*12000mm。产品的具体制备工艺为：坯料→加热→精锻机锻至成品尺寸。精锻机具体锻造变形工艺为：(一)坯料加热：将坯装入燃气加热炉中加热，加热温度1200～1240℃，保温时间6h，使钢坯温度均匀烧透；出炉后进入精锻机开始锻造。(二)精锻机锻造：精锻机采用锻造道次与空载道次相交替的变形方式，共11个道次，即圆→空→圆→空→圆→空→圆→空→圆→空→圆，总锻比为7.6。第1道次为锻造道次，精锻机锻造细长钢材过程中，由分别位于精锻机锤头a、b两侧的A夹爪和B夹爪携带物料往复运动，物料对应于锤头a、b两侧的两端分别为a端和b端。第1道次锻造过程中，A夹爪夹住物料的a端向b侧运动，运动一定距离后，B夹爪夹住物料与A夹爪一起携物料继续向b侧运动，运动至A夹爪抓不住物料后，A夹爪松开，由B夹爪携物料继续运动直至锻打完成，物料运动期间进料速度为5.8m/min，出料速度为7m/min，出料速度大于进料速度可防止物料变形弯曲。物料运动期间精锻机锤头以180次/min的锻造频次对物料进行锻打；锻比为1.21，以圆形变形为主，变相相对较小。长时间高温保温使刚出炉的坯料晶粒粗大，如果在第1道次直接进行大锻比变形容易把大晶粒奥氏体撕裂，产生裂纹等缺陷，所以本实施例在第1个锻造道次进行小锻比变形，对粗晶粒奥氏体进行破碎，并且破本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种降低细长钢材弯曲度的锻造方法，其特征在于，精锻机锻造细长钢材过程中，采用锻造道次与空载道次相交替的变形方式，初期锻造道次采用常规锻造方法由物料一端锻打至另一端，最后两个锻造道次由距物料端头一定距离的中间位置开始先锻打至物料一端，再空载返回中间位置并由此位置锻打至物料的另一端。/n

【技术特征摘要】
1.一种降低细长钢材弯曲度的锻造方法，其特征在于，精锻机锻造细长钢材过程中，采用锻造道次与空载道次相交替的变形方式，初期锻造道次采用常规锻造方法由物料一端锻打至另一端，最后两个锻造道次由距物料端头一定距离的中间位置开始先锻打至物料一端，再空载返回中间位置并由此位置锻打至物料的另一端。


2.根据权利要求1所述一种降低细长钢材弯曲度的锻造方法，其特征在于，所述精锻机锻造细长钢材过程中，由分别位于精锻机锤头a、b两侧的A夹爪和B夹爪携带物料往复运动，物料对应于锤头a、b两侧的两端分别为a端和b端；在最后两个锻造道次中，先由A夹爪夹住物料a端携物料空载向锤头b侧运动，使精锻机锤头对准距物料b端一定距离的中间位置，合并锤头开始锻打，锻打过程中A夹爪携物料向锤头a侧运动，由物料中间位置锻打至b端；锻打结束后打开锤头，由A夹爪携带物料空载返回中间位置，由B夹爪夹住物料b端，A夹爪松开，合并锤头开始锻打，锻打过程中B夹爪携物料向锤头b侧运动，由物料中间位置锻打至a端即完成锻造道次。


3.根据权利要求1或2所述一种降低细长钢材弯曲度的锻造方法，其特征在于，所述中间位置距物料b端的距离大于精锻机锤头到B夹爪的最小距离，以保证物料空载返回中间位置后B夹爪能够夹住物料b段并携带物料向锤头b侧运动。


4.根据权利要求3所述一种降低细长钢材弯曲度的锻造方法，其特征在于，所述精锻机为16...

【专利技术属性】
技术研发人员：牛震，李殿生，雷玉臣，刘鹏宇，姚凤祥，刘占东，贾俊林，唐刚，孟祥英，
申请(专利权)人：建龙北满特殊钢有限责任公司，
类型：发明
国别省市：黑龙;23