一种不锈钢H型钢一体成型生产方法技术

本发明专利技术涉及一种不锈钢H型钢一体成型的生产成型方法，成型具体步骤为：

【技术实现步骤摘要】
一种不锈钢H型钢一体成型生产方法


[0001]本专利技术属于异型钢材制造
，具体涉及一种不锈钢H型钢一体成型生产方法。

技术介绍

[0002]H型钢是截面为H形的工字型钢材，属建造用和机械用碳素结构钢，是复杂断面的型钢钢材，其断面形状为H形。H钢主要用于建筑结构、幕墙工程、机械设备和车辆制造。国内外H型钢最常用的成型方法是热轧成型，主要是碳钢结构钢，还有部分是采用板材焊接的方法成型，不锈钢H型钢采用焊接方案成型。伴随着热轧技术和焊接技术的不断进步，采用热轧和焊接方法制作不锈钢H型钢的工艺技术已经非常成熟，而采用热挤压方法一体成型生产H型钢的方法尚不多见。
[0003]由于热挤压成型方法可以一次成型，并且能够保证表面质量，经过热处理拉矫整形后不仅可以保证组织性能，而且尺寸精度高。生产时更换规格简单，适合于中小批量不锈钢H型钢的生产。但是这种成型方法也存在很多难点：腹板波浪、翼缘不平或边角裂、型材尺寸不稳定或超差、扭转、脱模困难、表面橘皮严重、角沟、整形难问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种不锈钢H型钢一体成型生产方法，优化不锈钢H型钢的成型过程，生产出整体尺寸精度高、表面质量好的不锈钢H型钢。
[0005]本专利技术的技术方案：不锈钢H型钢一体成型的生产成型方法，成型具体步骤如下：
[0006]⑴
坯料检验、加工：对坯料成分、非金属夹杂物、硬度、低倍、铁素体含量进行检测；对检测合格锻造光坯圆钢进行锯切、两端数控平端面，头部倒圆尾部倒角，外表面抛光；
[0007]⑵
坯料预热和感应加热：采用箱式电炉或环形炉预热，预热温度850
‑
950℃，保温时间≥2.5h，根据坯料规格大小，按照至少1mm/0.65min时间进行保温均热。采用分段加热和间歇保温方法，逐渐提高加热功率，以高功率冲温至1220
‑
1265℃后，迅速出炉；
[0008]⑶
润滑：对坯料的外表面进行玻璃粉和玻璃垫润滑，玻璃垫采用实心玻璃垫掏孔型，将玻璃孔型掏成工字半槽外加点通孔型腔，避免玻璃垫破碎，且保证产品润滑充分和完整。
[0009]⑷
热挤压：采用63MN卧式挤压机进行热挤压成型，挤压速度180
‑
400mm/S，采用高速挤压，挤压筒温度≥300℃，挤压力理论计算值不超过61MN；
[0010]⑸
出料
‑
冷却
‑
挤压后检验：采用管料出料装置或者U型槽平底出料装置,挤压后吊装头部进行回拉锯切并迅速将型材拖出，吊装入水，冷却至50℃以下，整个过程防止磕碰缺陷出现；检验挤压出H型钢的表面质量、并测量其尺寸是否满足设定要求；
[0011]⑹
固溶热处理：在连续式辊底热处理炉中进行固溶热处理，热处理工艺条件为：保温温度1050
‑
1150℃，保温时间20
‑
60min，根据H型钢厚度进行保温，每1mm厚度保温1.5
‑
3.5min，然后风冷或水冷等方式快速冷却；
[0012]⑺
拉矫：对热处理后的H型钢进行拉直、扭正，将H型钢尺寸拉矫达到规定的尺寸公差范围内，无明显弯曲和扭转；
[0013]⑻
定切
‑
整形
‑
检验：按照技术要求对产品进行定切，定切前检测产品表面质量，避开缺陷区域，长度公差标准要求执行；整形主要采用翼缘开收口整形、腹板弯曲整形、小角度尺寸微整形相结合方式完成，确保H型钢每个尺寸均满足产品公差要求；检验包括理化检测、尺寸检测和表面检查；
[0014]⑼
修磨
‑
渗透
‑
白化：对H型钢表面橘皮、点坑、麻坑进行缺陷进行修磨抛光，确保壁厚控制在公差范围内。按照技术规范对产品进行全表面着色检查；着色合格的产品进行清洗，在硝酸和氢氟酸配制的混酸中对不锈钢H型钢进行白化处理，并采用A级水对产品表面清洗；
[0015]⑽
终检
‑
喷标包装：按照技术规范和产品标准对产品进行最终检验；根据客户要求对产品进行不同长度、炉批号、设备号信息对产品逐一进行喷标标识；对产品进行检查验收。
[0016]在步骤
⑹
固溶热处理之前和步骤
⑺
拉矫之后进行酸洗，利用硝酸和氢氟酸配制的混酸中对不锈钢H型钢进行酸洗，去掉表面的氧化皮、氧化色污染物。坯料前端面倒角为R15
‑
R40，坯料外表面粗糙度为Ra≤1.6μm，坯料尾部存在Φ30
×
30mm(直径
×
深度)的测温盲孔。
[0017]在步骤
⑷
热挤压前进行工模具准备，准备步骤包括：
①
支撑结构：挤压模、模支撑、模中撑三级支撑结构，其中孔型部分呈工字排布，三级孔型逐渐放大；
②
H型钢挤压模外轮廓采用倒锥设计，产品挤压完成后自动脱落，加快生产节奏，方便更换模具；
③
挤压模背面定位孔采用圆柱和梯形孔结合设计，模支撑与挤压模之间采用一头柱销一头梯形销，方便挤压模与模支撑之间自动找正，安装方便；
④
模支撑与模中撑采用定位销相互定位，整体挤压模、模支撑、模中撑三级相互定位，防止生产相互扭转。
⑤
模中撑采用圆台形设计，让模后座与模中座起双重支撑作用，稳固可靠。
⑥
H型钢挤压模具的孔型定径带，采用用差异化设计，尖端定径带采用较大引流圆弧，增大引流区域，减少定径带厚度，确保挤压产品充型饱满。孔型过渡部分实现渐变的导流弧线，实现流线形设计，有效减少模具损耗。
[0018]玻璃垫粉采用EG6808S1PA玻璃粉或者HDK
‑
27玻璃粉。外涂粉采用844
‑
7玻璃粉或者VP68
‑
2886玻璃粉。玻璃垫孔型部分采用H型钢形状半空槽，另一半采用打点通孔，避免玻璃垫破碎，保证孔型润滑充分和完整，确保挤压稳定。
[0019]步骤
⑺
在拉矫过程中H型钢各部分基本尺寸拉矫后缩减至H型钢成品尺寸范围内，弯曲度≤1.0mm/m，无明显扭转为止。
[0020]步骤
⑴
锯切后端面切斜度≤3mm，两端数控平头，端面垂直度≤
±
0.5mm，车床加工后的坯料头部外倒圆弧角为R15
‑
R40mm，尾部外倒圆弧角为R10mm或倒棱C3
‑
C10，外径为Φ217～φ424mm，长为400
‑
850mm，经加工抛光后外表面光滑无缺陷，粗糙度Ra≤1.6μm。
[0021]本专利技术通过挤压，固溶，拉矫，整形方法实现不锈钢H型钢一体成型，优化了不锈钢H型钢的成型过程，生产出整体尺寸精度高、表面质量好的不锈钢H型钢。本专利技术通过工模具设计、出料方式、加热工艺、润滑效果、差异化变形本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种不锈钢H型钢一体成型的生产成型方法，其特征在于，所述生产成型具体步骤如下：
⑴
坯料检验、加工：对坯料成分、非金属夹杂物、硬度、低倍、铁素体含量进行检测；对检测合格锻造光坯圆钢进行锯切、两端数控平端面，头部倒圆尾部倒角，外表面抛光；
⑵
坯料预热和感应加热：采用箱式电炉或环形炉预热，预热温度850
‑
950℃，保温时间≥2.5h；采用分段加热和间歇保温方法，逐渐提高加热功率，以高功率冲温至1220
‑
1265℃后，迅速出炉；
⑶
润滑：对坯料的外表面、前端面以及挤压过程中的挤压模进行玻璃润滑，玻璃垫的孔型采用实心玻璃垫，并将H型钢玻璃垫加工成工字半槽外加点通孔型腔；
⑷
热挤压：用63MN卧式挤压机进行热挤压成型，挤压速度180
‑
400mm/S，挤压筒温度≥300℃，挤压力理论计算值不超过61MN；
⑸
出料
‑
冷却
‑
挤压后检验：采用管料出料装置或者U型槽平底出料装置迅速将型材拖出；挤压后吊装头部进行回拉锯切，并吊装入水，冷却至50℃以下，整个过程防止磕碰缺陷出现；检验挤压出H型钢的表面质量、并测量其尺寸是否满足设定要求；
⑹
固溶热处理：在连续式辊底热处理炉中进行固溶热处理，热处理工艺条件为：保温温度1050
‑
1150℃，保温时间20
‑
60min，根据H型钢厚度进行保温，每1mm厚度保温1.5
‑
3.5min，然后风冷冷却；
⑺
拉矫：利用拉矫工装配合冷拔设备对热处理后的H型钢进行拉直、扭正，将H型钢尺寸拉矫达到规定的尺寸公差范围内，无明显弯曲和扭转；
⑻
定切
‑
整形
‑
检验：按照技术要求对产品进行定切，定切前检测产品表面质量，避开缺陷区域，长度公差按标准要求执行；整形主要采用翼缘开收口整形、腹板弯曲整形、小角度尺寸微整形相结合方式完成，确保H型钢每个尺寸均满足产品公差要求；检验包括理化检测、尺寸检测和表面检查；
⑼
修磨
‑
渗透
‑
白化：对H型钢表面橘皮、点坑、麻坑等缺陷进行修磨抛光；按照技术规范对产品进行全表面着色检查；着色合格的产品进行清洗，在硝酸和氢氟酸配制的混酸中对不锈钢H型钢进行白化处理，并采用A级水对产品表面清洗；
⑽
终检
‑
喷标包装：按照技术规范和产品标准对产品进行最终检验；根据客户要求对产品进行不同长度、炉批号、设备号信息对产品逐一进行喷标标识；对产品进行检查验收。2.根据权利要求1所述的不锈钢H型钢一体成型的生产成型方法，其特征在于，在步骤
⑹
固溶...

【专利技术属性】
技术研发人员：张爱亮，高杰，刘富强，王锦永，刘云鹏，张建敏，程小虎，侯寅峰，
申请(专利权)人：邯郸新兴特种管材有限公司，
类型：发明
国别省市：