一种用于大直径环锻件分段成形的工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种用于大直径环锻件分段成形的工艺，技术方案包括以下步骤：步骤S1，下料，准备钢锭，切除钢锭的冒口和水口；步骤S2，钢锭加热，包括两个加热阶段，第一加热阶段：钢锭加热到850

【技术实现步骤摘要】
一种用于大直径环锻件分段成形的工艺


[0001]本专利技术涉及大型环件制造
，尤其涉及一种用于大直径环锻件分段成形的工艺。

技术介绍

[0002]随着工业技术的发展，越来越多的大型机械设备出现在各行各业中，例如大型隧道掘进机(盾构机)，大型风电设备，大型船舶等大型工程机械，都需要使用直径超过10m以上的环形锻件。目前制作大尺寸的环形锻件主流的制备方式为整体成型。
[0003]目前公开号CN105290281B名称为大型厚壁含镍环锻件的生产方法，其包括如下步骤：制坯步骤，将圆柱形料制成环形毛坯；辗环步骤，将所述环形毛坯加热后置于径轴向辗环机上进行多火次辗环，从而得到环锻件坯；所述辗环步骤中，所述多火次辗环的火次为2
‑
4次，各火次辗环的开始温度为≥150℃，终止温度为≥800℃，热处理步骤，将多个所述环锻件坯摊开空冷至250
‑
350℃，之后进行退火处理机加工步骤，将所述热处理后的环锻件坯加工成成品环锻件。
[0004]但是现在的大型环锻件制备存在以下问题：
[0005]1、整体成型需要制备大尺寸的模具，但是模具是特制的加工难度大，并且钢水在巨大的型腔中不可能同时间冷却，大大增加锻件出现锻件容易出现疏松等缺陷。
[0006]2、毛坯辗环需要使用超大型的环压机，超过了一般环压机的能力极限。
[0007]3、尺寸越大的环锻件在热处理过程中，容易出现钢锭内部没有烧透的情况，但是为了避免上述情况，增加热处理时候和提高热处理温度，也会导致锻件出现过烧的情况，严重的时候甚至会导致锻件报废。

技术实现思路

[0008]针对上述现有技术的缺点，本专利技术的目的是提供一种用于大直径环锻件分段成形的工艺，其优点在于通过小型环件在锻造前后进行多次热处理，并且配合大变形锻造，得到均匀细化的晶粒组织改善钢锭内部缺陷，之后切割成若干段再进行展宽之后得到所需的圆弧锻件，将圆弧锻件焊接组装可快速得到质量优异的大型环锻件。
[0009]本专利技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
[0010]一种用于大直径环锻件分段成形的工艺，包括以下步骤：
[0011]步骤S1，下料，准备钢锭，切除钢锭的冒口和水口；
[0012]步骤S2，钢锭加热，包括两个加热阶段：
[0013]第一加热阶段：钢锭加热到850
±
50℃保温；
[0014]第二加热阶段：钢锭加热到1250
±
10℃保温；
[0015]步骤S3，钢锭出坯，包括以下工序：
[0016]工序1：钢锭倒棱，之后镦粗，钢锭的锻造比控制在1.8；
[0017]工序2：钢锭拔长，之后钢锭倒八方，钢锭的锻造比控制在1.6；
[0018]工序3：钢锭旋压，之后钢锭镦粗滚圆，钢锭的锻造比控制在2.8；
[0019]工序4：钢锭冲孔，平整钢锭端面；
[0020]工序5：钢锭机加工到设计尺寸；
[0021]步骤S4，钢锭回炉加热：
[0022]钢锭加热到1250
±
10℃保温；
[0023]步骤S5，钢锭轧环：
[0024]钢锭使用环机进行轧环；
[0025]步骤S6，钢锭正火：
[0026]钢锭加热到910
±
15℃保温，之后钢锭空冷到室温；
[0027]步骤S7，钢锭见光探伤；
[0028]步骤S8，钢锭切分：
[0029]将钢锭等分切开形成等长的圆弧锻件；
[0030]步骤S9，将圆弧锻件加热：
[0031]将圆弧锻件加热到880
±
15℃保温；
[0032]步骤S10，将圆弧锻件展宽：
[0033]圆弧锻件采用展宽砧具进行展宽。。
[0034]进一步的，在步骤S1中，所述钢锭的冒口端切除量大于9％，所述钢锭的水口端切除量大于4％。
[0035]进一步的，在步骤S2第一加热阶段中，钢锭的装炉≤300℃。
[0036]进一步的，在步骤S2的第一加热阶段中，钢锭在保温时间为350min，保温时间误差为+100/0min。
[0037]进一步的，在步骤S2的第二加热阶段中，钢锭在保温时间为650min，保温时间误差为+200/0min。
[0038]进一步的，在步骤S3中，钢锭的总锻造比大于6。
[0039]进一步的，在步骤S4中，钢锭的保温时间为170min，保温时间误差为+85/0min。
[0040]进一步的，在步骤S6中，钢锭以≤150℃，钢锭的保温时间范围为6～7h。
[0041]进一步的，在步骤S9中，保温时间为150min，保温时间误差为+75/0min。
[0042]进一步的，所述展宽砧具包括相互配合的上模和下模，所述上模包括上砧、上砧座和上平板，所述上平板安装在压机上，所述上砧座固定在上平板的底面，所述上砧安装在上砧座的底部，所述下模上竖直设置有一对挡板，从而在挡板之间用于容纳圆弧锻件的凹腔，所述挡板的高度与圆弧锻件的壁厚相同，两个所述挡板的间距大于圆弧锻件的高度。
[0043]综上所述，本专利技术具有以下有益效果：
[0044]1.制备单个圆弧锻件的过程汇总，首先进行一次两阶段加热，将钢锭内外加热均匀受热，减少钢锭内外的温度梯度，使钢锭内部烧透，提高钢锭的组织的均匀性，在锻造变形之后，重新进行加热，提高钢锭的塑性，以便钢锭进行轧环，轧环之后进行正火，钢锭的结晶晶粒细化，从而钢锭的韧性，降低钢锭开裂的倾向，对切分好的锻件重新加热，保证锻件有良好的可塑性，并且具有较强的刚性，避免在后续展宽过程中出现锻件变形的情况。
[0045]2.严格控制每步的锻造比，保证锻件整体的锻造比大于6，在避免出现裂痕的前提下，最大程度地粉碎粗晶组织，以获得较好的组织并细化钢锭内部缺陷。
[0046]3.在切分环锻件件得到圆弧锻件之后，将圆弧锻件放置下模的两个挡板之间，之后上模朝向下模运动，上砧的底部圆弧面压紧圆弧锻件，完成该次展宽，重复多次将整个圆弧压遍及得到所需的圆弧锻件，随后圆弧锻件转运至客户现场焊接组装，即可形成大型环件。
附图说明
[0047]图1是用于大直径环锻件分段成形的工艺的步骤示意图。
[0048]图2是步骤S2中的温度曲线示意图。
[0049]图3是步骤S4中的温度曲线示意图。
[0050]图4是步骤S6中的温度曲线示意图。
[0051]图5是步骤S9中的温度曲线示意图。
[0052]图6是上模的结构示意图。
[0053]图7是下模的正视结构示意图。
[0054]图8是下模的侧视结构示意图。
[0055]图9是金相检测示意图。
[0056]图中，1、上模；11、上砧；12、上砧座；13、上平板；2、下模；21、挡板。
具体实施方式
[0057]为了使本专利技术的目的、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于大直径环锻件分段成形的工艺，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1，下料，准备钢锭，切除钢锭的冒口和水口；步骤S2，钢锭加热，包括两个加热阶段：第一加热阶段：钢锭加热到850
±
50℃保温；第二加热阶段：钢锭加热到1250
±
10℃保温；步骤S3，钢锭出坯，包括以下工序：工序1：钢锭倒棱，之后镦粗，钢锭的锻造比控制在1.8；工序2：钢锭拔长，之后钢锭倒八方，钢锭的锻造比控制在1.6；工序3：钢锭旋压，之后钢锭镦粗滚圆，钢锭的锻造比控制在2.8；工序4：钢锭冲孔，平整钢锭端面；工序5：钢锭机加工到设计尺寸；步骤S4，钢锭回炉加热：钢锭加热到1250
±
10℃保温；步骤S5，钢锭轧环：钢锭使用环机进行轧环；步骤S6，钢锭正火：钢锭加热到910
±
15℃保温，之后钢锭空冷到室温；步骤S7，钢锭见光探伤；步骤S8，钢锭切分：将钢锭等分切开形成等长的圆弧锻件；步骤S9，将圆弧锻件加热：将圆弧锻件加热到880
±
15℃保温；步骤S10，将圆弧锻件展宽：圆弧锻件采用展宽砧具进行展宽。2.根据权利要求1所述的一种用于大直径环锻件分段成形的工艺，其特征在于：在步骤S1中，所述钢锭的冒口端切除量大于9％，所述钢锭的水口端切除量大于4％。3.根据权利要求2所述的一种用于大直径环锻件分段成形的工艺，其特征在于：在步骤S2第一加热阶段中，钢锭的...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆秦旭，郭亮，蒋鑫，孙博，张星星，
申请(专利权)人：无锡派克新材料科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：