一种用于室式炉的铸造料盘制造技术

本发明专利技术提供一种用于室式炉的铸造料盘，一种用于室式炉的铸造料盘，包括四片结构一致的方形子料盘拼接形成方形料盘本体；子料盘包括边框和支撑筋，支撑筋呈空心筒柱状竖向设置，若干支撑筋相互紧密连接并矩阵式排布在边框内；相邻两个支撑筋共用一个侧边；边框侧边设置插孔，独特的支撑筋结构在柱状结构的基础上，紧密连接，使料盘的强度提升，可以在高温下承载压件不会产生变形与开裂，合理的元素配比可以有效的加强料盘强度，且在冷萃过程中可以有效的满足承载工件淬水过程热应力的消散，确保料盘不会产生影响使用效果的变形与开裂。保料盘不会产生影响使用效果的变形与开裂。

【技术实现步骤摘要】
一种用于室式炉的铸造料盘


[0001]本专利技术涉及热处理工装领域，尤其涉及一种用于室式炉的铸造料盘。

技术介绍

[0002]室式炉热处理工装设计最高使用温度为960℃，设计荷载为20T。料盘使用环境为：将室式炉升温至960℃，此时料盘与所承载工件温度为960℃左右，料盘需承载工件由叉齿铲车铲出后放到水中快速冷却，料盘经淬水后强度和硬度有了较大提高，但塑性和韧性却显著降低。快速冷却会使工装内部产生有较大内应力，易导致料盘工装的变形与开裂。通过对料盘的使用环境分析，现有料盘工装有两点技术性不足：一是在960℃温度的情况中所设计料盘达到相对应20T工件的承载量存在承载缺陷；二是在承载工件淬水过程热应力的消散，料盘会产生影响使用效果的变形与开裂。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种用于室式炉的铸造料盘。
[0004]为实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：一种用于室式炉的铸造料盘，包括四片结构一致的方形子料盘拼接形成方形料盘本体；所述子料盘包括边框和支撑筋，所述支撑筋呈空心筒柱状竖向设置，若干所述支撑筋相互紧密连接并矩阵式排布在边框内；相邻两个所述支撑筋共用一个侧边；所述边框侧边设置插孔。
[0005]独特的支撑筋结构在柱状结构的基础上，紧密连接，使料盘的强度提升，可以在高温下承载压件不会产生变形与开裂。
[0006]进一步的，所述支撑筋整体呈圆柱形，并在边缘均匀设置8个向支撑筋内侧凹陷的加强凹边，两个所述加强凹边之间设置连接边，相邻两个所述支撑筋通过公用一个所述连接边相互连接；相邻4个所述支撑筋围合形成“四芒星”形状。
[0007]在圆柱形态下对支撑筋结构进一步改进，加强凹边的设计既加强了支撑筋的抗压力，同时也可以更契合的在边框内排布支撑筋，使支撑筋以及支撑筋连接处任意位置受压时，都有很好的支撑特性。
[0008]进一步的，所述边框和支撑筋壁厚一致且均匀，保障各部分的壁厚冷却速度均匀，可以有效减小应力、变形和开裂，防止金属聚集（热节）产生缩孔。
[0009]进一步的，设置在紧靠所述边框内壁的所述支撑筋，为完成的二分之一个支撑筋，保证料盘边缘的抗压强度。
[0010]进一步的，所述边框的一个侧边，在两侧的四分之一处，分别设置呈“Ω”形状的连接耳，所述连接耳置于二分之一个支撑筋内部，并与所述边框连接；在子料盘相互拼接时，
两个所述连接耳开口位置对应并围合成加强耳，方便分料盘之间连接，同时也加强了分料盘连接处的强度。
[0011]进一步的，所述边框的一个侧边以连接耳为分割单位分为三块，每一块至少设置两组呈两排的插孔，并均匀设置。
[0012]进一步的，所述边框四角为圆角设计，圆角结构设计可以避免热节形成、改善应力分布、避免产生砂眼，有效减少缩孔的产生。
[0013]进一步的，所述子料盘一体成型，并采用蜡模精密铸造方式铸造，增加产品表面的光滑度。调整后将有效阻隔料盘在使用过程中外部元素渗入，由其是淬水过程中部分有害元素的渗入。
[0014]进一步的，所述子料盘之间采用螺杆焊接固定。
[0015]进一步的，所述料盘材料化学成分包括以下重量百分比的元素：碳C为0.1
‑
0.2%、铬Cr为24
‑
27%、镍Ni为19
‑
22%、钨W为2.5
‑
3.5%、钴Co为1.0
‑
2.0%、铌Nb为0.5
‑
1.0%、硫S＜0.035%、磷P＜0.035%。
[0016]合理的元素配比可以有效的加强料盘强度，且在冷萃过程中可以有效的满足承载工件淬水过程热应力的消散，确保料盘不会产生影响使用效果的变形与开裂。
[0017]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：（1）独特的支撑筋结构在柱状结构的基础上，紧密连接，使料盘的强度提升，可以在高温下承载压件不会产生变形与开裂；（2）合理的元素配比可以有效的加强料盘强度，且在冷萃过程中可以有效的满足承载工件淬水过程热应力的消散，确保料盘不会产生影响使用效果的变形与开裂。
附图说明
[0018]图1为本专利技术实施例1的料盘本体整体示意图；图2为本专利技术实施例1的子料盘及连接处局部放大图；图3为本专利技术实施例1的侧面视图；图4为本专利技术实施例1的承重强度边界条件下结果示意图；图5为本专利技术实施例1的淬火边界条件下结果示意图；图6为本专利技术实施例1的仿真模型有限元细分示意图；图7为本专利技术实施例1的承重强度仿真结果顶部示意图；图8为本专利技术实施例1的承重强度仿真结果底部示意图；图9为本专利技术实施例1的料盘变形位移分布示意图；图10为本专利技术实施例1的应力分布示意图；图11为本专利技术实施例1的变形位移分布示意图；标号说明：1料盘本体，2子料盘，21边框，22支撑筋，221加强凹边，222连接边，223连接耳，224加强耳，3插孔。
具体实施方式
[0019]为使对本专利技术的目的、构造、特征、及其功能有进一步的了解，兹配合实施例详细说明如下。
[0020]实施例1，如图1
‑
图3所示，一种用于室式炉的铸造料盘，包括四片结构一致的方形
子料盘2拼接形成方形料盘本体1；子料盘2包括边框21和支撑筋22，支撑筋22呈空心筒柱状竖向设置，若干支撑筋22相互紧密连接并矩阵式排布在边框21内；相邻两个支撑筋22共用一个侧边；边框21侧边设置插孔3。
[0021]独特的支撑筋22结构在柱状结构的基础上，紧密连接，使料盘的强度提升，可以在高温下承载压件不会产生变形与开裂。
[0022]料盘采用分片浇铸整体拼装形式，浇铸尺寸为1500mm*1500mm*150mm，四片子料盘2通过螺杆焊接固定，此设计方案已通过以色列热处理炉使用验证，料盘强度及使用周期皆达到设计要求。
[0023]进一步的，支撑筋22整体呈圆柱形，并在边缘均匀设置8个向支撑筋22内侧凹陷的加强凹边221，两个加强凹边221之间设置连接边222，相邻两个支撑筋22通过公用一个连接边222相互连接；相邻4个支撑筋22围合形成“四芒星”形状。
[0024]在圆柱形态下对支撑筋22结构进一步改进，加强凹边221的设计既加强了支撑筋22的抗压力，同时也可以更契合的在边框21内排布支撑筋22，使支撑筋22以及支撑筋22连接处任意位置受压时，都有很好的支撑特性。
[0025]进一步的，边框21和支撑筋22壁厚一致且均匀，保障各部分的壁厚冷却速度均匀，可以有效减小应力、变形和开裂，防止金属聚集（热节）产生缩孔。
[0026]进一步的，设置在紧靠边框21内壁的支撑筋22，为完成的二分之一个支撑筋22，保证料盘边缘的抗压强度。
[0027]进一步的，边框21的一个侧边，在两侧的四分之一处，分别设置呈“Ω”形状的连接耳223，连接耳223置于二分之一个支撑筋22内部，并与边框21连接；在子料盘2相互拼接时，两个连接耳223开口位置对应并围合成本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于室式炉的铸造料盘，其特征在于：包括四片结构一致的方形子料盘拼接形成方形料盘本体；所述子料盘包括边框和支撑筋，所述支撑筋呈空心筒柱状竖向设置，若干所述支撑筋相互紧密连接并矩阵式排布在边框内；相邻两个所述支撑筋共用一个侧边；所述边框侧边设置插孔。2.如权利要求1所述的用于室式炉的铸造料盘，其特征在于：所述支撑筋整体呈圆柱形，并在边缘均匀设置8个向支撑筋内侧凹陷的加强凹边，两个所述加强凹边之间设置连接边，相邻两个所述支撑筋通过公用一个所述连接边相互连接；相邻4个所述支撑筋围合形成“四芒星”形状。3.如权利要求1所述的用于室式炉的铸造料盘，其特征在于：所述边框和支撑筋壁厚一致且均匀。4.如权利要求1所述的用于室式炉的铸造料盘，其特征在于：设置在紧靠所述边框内壁的所述支撑筋，为完成的二分之一个支撑筋。5.如权利要求4所述的用于室式炉的铸造料盘，其特征在于：所述边框的一个侧边，在两侧的四分之一处，分别设置呈“Ω”形状的连接耳，所述连接耳置于二分之一个支撑筋内部，并与所述边框连接；在子料盘相互拼接时，两个所述连...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐萍，徐凯，
申请(专利权)人：兴化市剑达铸造有限公司，
类型：发明
国别省市：