一种带螺纹的卡压式钢制管件制造方法技术

本发明专利技术公开的加工成型领域，具体为一种带螺纹的卡压式钢制管件制造方法，该方法包括如下的步骤：带螺纹卡压式管件在金属再结晶温度下，进行高压锻打胚料的准备；之后进行卡压式钢制管件中间孔的成型处理；最后锻后处理。本发明专利技术的取代了常年进口的现状，降低生产成本，大大节约了人力与时间，减少了加工工期；采用高压锻打，消除了大型钢胚实芯内层材质疏松的缺陷，此外，锻打工艺是在金属再结晶温度下进行锻造，避免由于热胀冷缩带来的尺寸误差，所以精锻的工件形状和尺寸较易控制，同时锻件表面不产生氧化和烧损等，具有较高的表面质量。

【技术实现步骤摘要】
一种带螺纹的卡压式钢制管件制造方法
本专利技术涉及金属加工领域，具体为一种带螺纹的卡压式钢制管件制造方法。
技术介绍
现有的钢制卡压式螺纹管件产品95％以上采用氩弧焊接工艺，高端领域约10％采用摩擦焊接工艺(专利号：ZL200610096951.9)氩弧焊带螺纹卡压式钢制管件的工艺包括(参见说明书附图1-2)：1螺纹端：钢制精密铸造——车加工螺纹——车加工焊接端口；2卡压承口端：管材—断料―平端―端部成形―光平面——清洗。1和2焊接端口部对正，焊接采用不添丝氩弧焊。其基本工序是先将两个需要焊接到零件的口部对正，在外径合缝处180°圆周方向点焊两点，使两个零件结合在一起。然后夹住出口部，使其作360°圆周匀速回转，且保证回转轴线与焊口圆周面的轴线重合，同时将焊枪固定，使枪尖到焊缝的距离始终不变，一般为2-4mm。焊接的起弧点至熄焊点所形成的圆周转角一般要大于360°，以保证焊缝起、末点熔接完好。氩气流量要保证焊缝呈银白色，且对焊缝要进行快速冷却，焊缝在450-850℃的时间越短越好，以避免晶间腐蚀。带螺纹的钢制卡压式管件产品亦采用氩弧焊连接精密铸造的螺纹1和薄壁管材成型件2。氩弧焊接时，焊接时间长，焊缝及近缝区高温停留时间长，冷却速度慢。焊缝区域存在微观的化学成分偏析。经过焊接热循环的作用，处于峰值温度600-1000℃的热影响区属焊接接头的敏化区，由于沿晶界形成碳化物Cr23C6的沉淀，在腐蚀介质作用下，易产生敏化区晶间腐蚀，所以无法使用在环境恶劣或输送有腐蚀性液体的场合。氩弧焊接头质量易受焊接工艺、焊接设备、气体保护、焊接工人技术水平等条件所影响，产品质量的不稳定因素较高。摩擦焊带螺纹卡压式钢制管件的工艺包括：1钢制精密铸件；2厚壁钢制管——断料——管端成型；采用摩擦焊接连接1和2两个部分，最后数控车加工螺纹和承口端。在摩擦焊接过程中，螺纹部分夹持在焊机旋转端高速旋转，承口端固定在螺纹部分旋转轴心方向，并向旋转螺纹端靠近，两侧工件接触并压紧后，摩擦界面上发生粘接与剪切，并产生摩擦热，摩擦界面处温度也随之上升，摩擦界面逐渐被一层高温粘塑性金属所覆盖。在热和变形激活下，这层粘塑性金属发生动态再结晶。随着摩擦热量向两侧工件的传导，焊接面两侧温度亦逐渐升高，在轴向压力作用下，焊合区金属发生径向塑性流动，从而形成飞边，轴向缩短量逐渐增大。当摩擦焊接区的温度分布、变形达到一定程度后，开始刹车制动并使轴向力迅速升高到所设定的顶锻压力。在顶锻过程中及顶锻后保压过程中，焊合区金属通过相互扩散与再结晶，使两侧金属牢固焊接在一起，从而完成整个焊接过程。和氩弧焊接技术相比，摩擦焊接焊合区金属为锻造组织，不产生与熔化和凝固冶金有关的一些焊接缺陷和焊接脆化现象，如粗大的柱状晶、偏析、夹杂、裂纹和气孔等；其次，轴向压力和扭矩共同作用于摩擦焊接表面及其近区，产生了一些力学冶金效应，如晶粒细化、组织致密、夹杂物弥散分布等。摩擦焊接的螺纹部位由铸件加工，为高能耗高污染工艺，且存在缩松夹杂等缺陷，导致螺纹部位或焊接口部经过管道使用过程中的振动、热胀冷缩等环境因素影响，导致铸件缩或夹杂部位出现泄露失效；其次，厚壁无缝管成型使用石蜡矿物润滑油，清洗困难，产生较多的废油及清洗废水，污染环境；另外，摩擦焊接因为摩擦停止时间和顶锻力不易控制，会出现假焊及虚焊情况，在管道应用时出现突然断开，应用在高温或高压管道时非常危险。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种带螺纹的卡压式钢制管件制造方法。一种带螺纹的卡压式钢制管件制造方法，其特征在于：钢制原料在再结晶温度以下，进行高压锻打成型，让钢制原材料成型为螺纹卡压管件毛坯，最后精加工成型。具体是通过以下技术方案实现的：一种带螺纹的卡压式钢制管件制造方法，包括如下的步骤：(1)胚料准备：将一支合格的钢锭切除头尾，锻造成符合要求的锻造胚料，根据所需卡压式钢制管件的实际形状、尺寸确定冲压中间孔的中心点。(2)卡压式钢制管件中间孔的成型处理：在金属再结晶温度下，在胚料的中间孔冲压中心点处进行高压锻打、扩孔和凹模定位，其中在高压锻打时，首先在一个方向上沿中间孔中心线进行锻打冲孔，之后再反方向沿中间孔中心线对称进行锻打冲孔。首先在一个方向上沿中间孔中心线进行锻打所冲的孔可以是盲孔，之后通过反方向锻打冲孔贯通。在锻打冲孔时，应确保中间孔3的中心线位置与锻打胚料的中心线位置基本重合，以保证满足图纸的要求。(3)锻后处理包括下述步骤：A.锻后热处理：利用额定功率为420KW的台车式电阻炉对锻件作退火热处理，因材料特性及锻件大的特点，必须在锻造结束后即热装炉退火，确保退火保温时间，以消除锻胚内应力，否则锻件非常容易爆裂；B.超声波探伤：首先，将锻胚的六个面粗加工见白(提高探伤的精确度)按标准对锻胚的六个表面作超声波初次探伤；初探合格后，将锻胚粗加工至热处理前尺寸，打磨内孔及外表面棱角处为园角，按JB4730标准对锻件作超声波二次探伤；C.热处理：利用额定功率为420KW的台车式电阻炉对锻件作正火和回火热处理；D.精加工：按精加工图要求对卡压式钢制管件精加工，分别用立车和镗床进行对螺纹，六角螺纹部、中间孔及卡压承口端2的精车；本实施例从一开始的选料到精加工，每一程序都相当重要，包括锻打胚料的准备，以及通过锻打冲孔实现的中间孔3的成形处理，在锻打冲孔时，中间孔的位置惯穿轴向，对称于中心线，为避免冲孔报废，需在移位扩孔的过程中借助于凹模，逐步使中间孔3中心符合合格位置。中间孔面定位的单向冲压盲孔，加强了中间孔3周边材质的致密度。锻后处理，其中包括中间孔的再处理和中间孔的加工。本专利技术的优点是取代了常年进口的现状，降低生产成本，大大节约了人力与时间，减少了加工工期；采用高压锻打，消除了大型钢胚实芯内层材质疏松的缺陷，此外，锻打工艺是在金属再结晶温度下进行锻造，避免由于热胀冷缩带来的尺寸误差，所以精锻的工件形状和尺寸较易控制，同时锻件表面不产生氧化和烧损等，具有较高的表面质量，因此热精锻与温精锻的锻造精度均比冷精锻要低。另外，精锻产生的加工硬化效果可使冷锻件的强度显著提高。但在冷锻成形过程中，变形抗力大、工件塑性差、填充效果差，对设备和模具要求高，因此很难成形形状复杂的零件。有益效果：带螺纹卡压式管件在金属再结晶温度下进行高压锻打，螺纹部位及承口部位为一体式，杜绝了带螺纹卡压管件的其他加工工艺中焊缝的缺陷和风险。再结晶温度下进行高压锻打，有加工硬化效应，能提高材料性能，强度性能极好，并且材料消耗少，基本无废料，而且没有因为加热产生的能源消耗及热态而污染环境。另外，该制造方法，工件精度极高，能很好的控制加工余量；加工效率极高，能达到60-100件/分钟，是氩弧焊接和摩擦焊工艺的10-20倍。附图说明附图1为现有技术中氩弧焊焊接原理示意图；附图2为现有技术中摩擦焊焊接原理示意图；附图3为本专利技术卡压式钢制管件剖面结构示意图。图中：螺纹端1、卡压承口端2、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种带螺纹的卡压式钢制管件制造方法，其特征在于该方法包括如下的步骤：(1)带螺纹卡压式管件在金属再结晶温度下，进行高压锻打胚料的准备；(2)进行卡压式钢制管件中间孔的成型处理，其中该成型处理是通过锻打冲孔、扩孔实现的，在锻打冲孔时，保证锻造中间孔的中心线位置与锻打胚料的中心线位置基本重合；(3)锻后处理，其中包括中间孔的再处理。/n

【技术特征摘要】
1.一种带螺纹的卡压式钢制管件制造方法，其特征在于该方法包括如下的步骤：(1)带螺纹卡压式管件在金属再结晶温度下，进行高压锻打胚料的准备；(2)进行卡压式钢制管件中间孔的成型处理，其中该成型处理是通过锻打冲孔、扩孔实现的，在锻打冲孔时，保证锻造中间孔的中心线位置与锻打胚料的中心线位置基本重合；(3)锻后处理，其中包括中间孔的再处理。


2.根据权利要求1所述的一种带螺纹的卡压式钢制管件制造方法，其特征在于：步骤(2)中，在中间孔成型处理时，首先在一个方向上沿中间孔中心线进行锻打冲孔，之后再反方向沿中间孔中心线进行锻打冲孔，然后再扩孔。...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁雪峰，孙静琪，车东升，胡国栋，
申请(专利权)人：江苏领嘉科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32