CN101817134A - 一种金属环件短流程铸辗复合成形的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种金属环件短流程铸辗复合成形的方法，它属于一种大型金属环件加工成形的方法。本发明主要是解决现有的辗扩方法存在的材料浪费大和能源浪费严重的技术难点。本发明的技术方案是：一种金属环件短流程铸辗复合成形的方法，其包括合金熔化——钢液精炼——离心铸造环坯——热辗扩——粗加工——热处理——精加工步骤；所述钢液精炼是指采用LF炉炉外精炼，吹氩搅拌以获得纯净度高的钢水；所述离心铸造环坯是指精炼钢水在1600℃时进行离心铸造环坯，同时采用电磁搅拌细化铸坯晶粒；所述热辗扩是指待环坯铸件凝固，温度下降至锻造始锻温度1200℃时，直接在辗环机上进行辗扩，辗扩时要控制进给量，辗扩比为2-3。

Description

一种金属环件短流程铸辗复合成形的方法

技术领域

本发明涉及一种金属环件短流程铸辗复合成形的方法，它属于一种大型金属环件加工成形的方法。

背景技术

目前生产高质量的轴承套圈及法兰环等环件，常用的方法分为冷辗扩和热辗扩两种。冷辗扩方法是利用锻坯在室温下进行辗扩，该方法虽然质量容易保证，但需要辗扩力大，只适用于小型环件的加工。热辗扩方法通常采用锻坯-冲孔-加热-辗扩-机加工-热处理等步骤，该方法常用于大型环件的生产。而对于大型环件的生产，由于使用锻件热辗扩需要进行去氧化皮及冲孔，且加工余量大，造成人工和材料的浪费。环件在锻造及辗扩前需进行多次加热，造成能源的浪费和废气的排放。因此，该方法存在着材料浪费大和能源浪费严重的缺点。

发明内容

本发明的目的是解决现有的辗扩方法存在的材料浪费大和能源浪费严重的技术难点，并提供一种能节省材料和能源且生产效率高的金属环件短流程铸辗复合成形的方法。

本发明为解决上述技术难点而采用的技术方案是：一种金属环件短流程铸辗复合成形的方法，其包括合金熔化——钢液精炼——离心铸造环坯——热辗扩——粗加工——热处理——精加工步骤；所述钢液精炼是指采用钢包精炼炉(LF炉)炉外精炼，冶炼温度为1630℃～1650℃，吹氩搅拌使钢水成份和温度迅速均匀化，以获得纯净度高的钢水；所述离心铸造环坯是指精炼钢水在1600℃时进行离心铸造环坯，同时采用电磁搅拌细化铸坯晶粒、减少铸件缺陷；所述热辗扩是指待环坯铸件凝固，温度下降至锻造始锻温度1200℃时，直接在辗环机上进行辗扩，辗扩时要控制进给量，辗扩比为2-3。

由于本发明采用了上述技术方案，直接利用铸坯的余热进行辗扩生产大型环件，减少了加热次数，节约了成本，提高了生产效率。辗扩过程将铸造组织变成了锻造组织，使得产品零件的质量达到锻件水平，充分满足轴承法兰等大型环件向着风电、航天等领域发展的要求。因此，与背景技术相比，本发明具有下列优点。

1、节约能源：本发明省去了原有方法中的锻造工序，利用铸坯余热直接辗扩，减少了加热次数，节约了能源。

2、减少废气排放：减少加热次数的同时减少了废气的排放，保护了环境。

3、节约材料：铸坯可直接铸出所需的孔型，省去了原有方法中的冲孔工序，可节约材料30％以上。冶炼重熔可使废料再利用，进一步减少浪费，提高材料利用率。

4、节省人工，提高生产率：利用离心铸坯直接辗扩可省去锻造、去氧化皮、冲孔等工序，节省人工，提高了生产效率。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的详细描述。

实施例1

本实施例中的一种金属环件短流程铸辗复合成形的方法，其包括合金熔化——钢液精炼——离心铸造环坯——热辗扩——粗加工——热处理——精加工步骤；所述钢液精炼是指采用钢包精炼炉(LF炉)炉外精炼，冶炼温度为1630℃～1650℃，吹氩搅拌使钢水成份和温度迅速均匀化，降低钢水中有害杂质和气体，在精炼的过程中向炉内加入合金进行成份微调，以获得纯净度高的钢水；所述离心铸造环坯是指精炼钢水在1600℃时进行离心铸造环坯，同时采用电磁搅拌细化铸坯晶粒、减少铸件偏析等缺陷，提高等轴晶率和铸坯质量；所述热辗扩是指待环坯铸件凝固，温度下降至锻造始锻温度1200℃时，直接利用余热在辗环机上进行辗扩，辗扩时要控制进给量，辗扩比为2。进给量在锻透所要求的最小进给量和咬入孔型所允许的最大进给量之间取小值，使铸造组织逐渐转变为锻造组织，得以细化和均匀化，使得辗扩后的工件机械性能达到或接近锻件水平，同时达到成形和改性的目的。粗加工：将辗扩件车加工至所需尺寸(留有余量)。热处理：通过热处理进一步改善组织，提高产品的力学性能。精加工：磨削至产品所需尺寸。

实施例2

本实施例中的一种金属环件短流程铸辗复合成形的方法，其包括合金熔化——钢液精炼——离心铸造环坯——热辗扩——粗加工——热处理——精加工步骤；所述钢液精炼是指采用钢包精炼炉(LF炉)炉外精炼，冶炼温度为1630℃～1650℃，吹氩搅拌使钢水成份和温度迅速均匀化，降低钢水中有害杂质和气体，在精炼的过程中向炉内加入合金进行成份微调，以获得纯净度高的钢水；所述离心铸造环坯是指精炼钢水在1600℃时进行离心铸造环坯，同时采用电磁搅拌细化铸坯晶粒、减少铸件偏析等缺陷，提高等轴晶率和铸坯质量；所述热辗扩是指待环坯铸件凝固，温度下降至锻造始锻温度1200℃时，直接利用余热在辗环机上进行辗扩，辗扩时要控制进给量，辗扩比为3。进给量在锻透所要求的最小进给量和咬入孔型所允许的最大进给量之间取小值，使铸造组织逐渐转变为锻造组织，得以细化和均匀化，使得辗扩后的工件机械性能达到或接近锻件水平，同时达到成形和改性的目的。粗加工：将辗扩件车加工至所需尺寸(留有余量)。热处理：通过热处理进一步改善组织，提高产品的力学性能。精加工：磨削至产品所需尺寸。

实施例3

本实施例中的一种金属环件短流程铸辗复合成形的方法，其包括合金熔化——钢液精炼——离心铸造环坯——热辗扩——粗加工——热处理——精加工步骤；所述钢液精炼是指采用钢包精炼炉(LF炉)炉外精炼，冶炼温度为1630℃～1650℃，吹氩搅拌使钢水成份和温度迅速均匀化，降低钢水中有害杂质和气体，在精炼的过程中向炉内加入合金进行成份微调，以获得纯净度高的钢水；所述离心铸造环坯是指精炼钢水在1600℃时进行离心铸造环坯，同时采用电磁搅拌细化铸坯晶粒、减少铸件偏析等缺陷，提高等轴晶率和铸坯质量；所述热辗扩是指待环坯铸件凝固，温度下降至锻造始锻温度1200℃时，直接利用余热在辗环机上进行辗扩，辗扩时要控制进给量，辗扩比为2.5。进给量在锻透所要求的最小进给量和咬入孔型所允许的最大进给量之间取小值，使铸造组织逐渐转变为锻造组织，得以细化和均匀化，使得辗扩后的工件机械性能达到或接近锻件水平，同时达到成形和改性的目的。粗加工：将辗扩件车加工至所需尺寸(留有余量)。热处理：通过热处理进一步改善组织，提高产品的力学性能。精加工：磨削至产品所需尺寸。

上述实施例中的辗扩比还可以在2-3之间任意选择。

Claims (1)

1.一种金属环件短流程铸辗复合成形的方法，其特征是：包括合金熔化——钢液精炼——离心铸造环坯——热辗扩——粗加工——热处理——精加工步骤；所述钢液精炼是指采用钢包精炼炉(LF炉)炉外精炼，冶炼温度为1630℃～1650℃，吹氩搅拌使钢水成份和温度迅速均匀化，以获得纯净度高的钢水；所述离心铸造环坯是指精炼钢水在1600℃时进行离心铸造环坯，同时采用电磁搅拌细化铸坯晶粒、减少铸件缺陷；所述热辗扩是指待环坯铸件凝固，温度下降至锻造始锻温度1200℃时，直接在辗环机上进行辗扩，辗扩时要控制进给量，辗扩比为2-3。