CN102773398A - 细长厚壁管件的锻造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种细长厚壁管件的锻造方法，用于制造长度不小于4500mm，外径不小于700mm，壁厚不小于150mm的管件，包括以下步骤：第一步，将钢锭加热到1200±10℃，保温后出炉；采用165MN液压机拔长至□2930±5mm；第二步，拔长后气割分料；第三步，工件回炉加热；采用165MN液压机镦粗，锻造比为1.7；然后使用外径为□500mm的冲头进行冲孔；第四步，工件回炉加热；采用28MN液压机，用外径为□450mm的粗芯棒拔长至完工尺寸的2/3；第五步，工件回炉加热；采用28MN液压机，换用□400的细芯棒拔长至要求的完工尺寸。采用本发明所制造的管件，其性能能够满足核电设备的使用要求。

Description

细长厚壁管件的锻造方法
技术领域
本发明涉及一种管件的成型方法，具体涉及一种细长厚壁管件的锻造方法。
背景技术
管件是工业中应用比较广泛的一类零件，根据用途的不同，对管件的性能也有不同的要求。尤其是石油化工以及核电领域中的管件，由于其所处环境的特殊性，更是对管件的性能有着很高的要求。
管件一般采用挤压、焊接或铸造等方法制造而成，但是对于细长厚壁管件，采用这种制造方法存在一定的困难，一是在工艺实现上有难度，二是难以满足性能要求。
还有一种管件的制造方法是，先将钢锭锻造成与筒体等长度的实心柱体，然后用机床钻孔，最后成为筒体。这种制造方法的缺点在于，一是材料利用率低，二是机加工的量较大，造成加工周期很长，相应成本也比较高。
而细长厚壁筒体成型工艺的技术难点在于：
1、筒体的内径较小，如果采用在实心棒材上挖孔的方法，由于芯棒较细，容易热涨，而锻件会随温度的降低而收缩，很容易使芯棒和锻件夹在一起；
2、一般直径较小的拔长芯棒的长度都不会很长，主要原因：一是芯棒长的话会失稳弯曲，二是芯棒的长度小于筒体锻件的最终长度，三是筒体锻件降温较快，容易开裂。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种细长厚壁管件的锻造方法，它可以制造长度不小于4500mm，外径不小于700mm，壁厚不小于150mm的管件。
为解决上述技术问题，本发明细长厚壁管件的锻造方法的技术解决方案为：
用于制造长度不小于4500mm，外径不小于700mm，壁厚不小于150mm的管件，包括以下步骤：
第一步，将钢锭加热到1200±10℃，保温12～15.5小时后出炉；采用165MN液压机拔长至□2930±5mm；
第二步，拔长后气割分料；
第三步，工件回炉加热到1200±10℃，保温后出炉；采用165MN液压机镦粗，锻造比为1.7；然后使用外径为□500mm的冲头进行冲孔；
第四步，工件回炉加热到1200±10℃，保温后出炉；采用28MN液压机，用外径为□450mm的粗芯棒拔长至完工尺寸的2/3；
第五步，工件回炉加热到1200±10℃，保温后出炉；采用28MN液压机，换用□400的细芯棒拔长至要求的完工尺寸。
所述第四、第五步的拔长过程中，首先将工件两端拔长到最终尺寸，然后用芯棒外端逐段拔长完工。
所述第五步的具体方法为，将□400的细芯棒***工件的中心孔内，先压外端，使外端的外径为□790mm；然后压内端，使内端的外径为□790±5mm；拔长，使工件的长度为4540±10mm。
所述第四步和第五步的总锻比为4.5。
本发明可以达到的技术效果是：
采用本发明所制造的管件，其性能能够满足核电设备的使用要求。
本发明可用于制造核电主管道、高温气冷堆压力容器项目卸料管嘴接管直段等各种细长筒体锻件。高温气冷堆是未来***核电技术的一个主要方向，卸料管嘴接管直段的生产显然会对这项技术的应用产生积极的促进作用。而作为第三代核电技术代表的AP1000中重要零件的主管道也是类似的管道件，显然，采用本发明也可以制造主管道直管，这必将大大缩短主管道的制造周期，降低生产成本。同时其他类似管道件的生产也可采用本发明。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：
图1是本发明所采用的钢锭的示意图；
图2是本发明第二次拔长时先压外端后的示意图；
图3是本发明第二次拔长时后压内端后的示意图。
具体实施方式
本发明细长厚壁管件的锻造方法，用于制造长度不小于4500mm，外径不小于700mm，壁厚不小于150mm的管件，包括以下步骤：
第一步，将如图1所示的36～40吨的钢锭加热到1200℃，保温12～15.5小时后出炉；采用165MN液压机拔长至□2930mm，
第二步，拔长后气割分料；
第三步，工件回炉加热到1200℃，保温后出炉；采用165MN液压机在圆形垫板上镦粗，然后使用外径为□500mm的冲头在漏盘上冲孔，锻造比为1.7；
第四步，工件回炉加热到1200℃，保温后出炉；采用28MN液压机，用外径为□450mm的粗芯棒拔长至完工尺寸的2/3，即约3820mm；
第五步，工件回炉加热到1200℃，保温后出炉；采用28MN液压机，换用□400的细芯棒拔长至要求的完工尺寸；
第四、第五步的拔长过程中，首先用窄砧将工件两端口拔长到最终尺寸，然后用芯棒外端逐段拔长完工；
具体方法如下：
将□400的细芯棒***工件的中心孔内，先压外端(即远离芯棒端面的一端)，如图2所示，使外端的外径为□790mm；
然后压内端，如图3所示，使内端的外径为□790mm；
拔长，使工件的长度为4540mm；
该拔长过程中不能回炉加热；
第四步和第五步的总锻比为4.5。
本发明的关键是连续两次拔长，第一次拔长的长度为完工尺寸的2/3，这样能够满足在第二次拔长时，两端拔长后的长度刚好在芯棒长度范围内。由于完工时锻件的长度要远长于芯棒，故芯棒可以很容易取出。
采用本发明所制造的管件，在管件达到工艺尺寸要求后，还有继续伸长的潜力，说明本发明可以制造更长的管道。
采用本发明所制造的管件，比较锻件的最终尺寸和相应的交货尺寸，机加工的余量在单边只有几十毫米，大大减少了机加工量。
采用本发明所制造的管件，其性能能够满足核电设备的使用要求。

Claims (4)

1.一种细长厚壁管件的锻造方法，其特征在于：用于制造长度不小于4500mm，外径不小于700mm，壁厚不小于150mm的管件，包括以下步骤：
第一步，将钢锭加热到1200±10℃，保温12～15.5小时后出炉；采用165MN液压机拔长至□2930±5mm；
第二步，拔长后气割分料；
第三步，工件回炉加热到1200±10℃，保温后出炉；采用165MN液压机镦粗，锻造比为1.7；然后使用外径为□500mm的冲头进行冲孔；
第四步，工件回炉加热到1200±10℃，保温后出炉；采用28MN液压机，用外径为□450mm的粗芯棒拔长至完工尺寸的2/3；
第五步，工件回炉加热到1200±10℃，保温后出炉；采用28MN液压机，换用□400的细芯棒拔长至要求的完工尺寸。
2.根据权利要求1所述的细长厚壁管件的锻造方法，其特征在于：所述第四、第五步的拔长过程中，首先将工件两端拔长到最终尺寸，然后用芯棒外端逐段拔长完工。
3.根据权利要求1所述的细长厚壁管件的锻造方法，其特征在于：所述第五步的具体方法为，将□400的细芯棒***工件的中心孔内，先压外端，使外端的外径为□790mm；然后压内端，使内端的外径为□790±5mm；拔长，使工件的长度为4540±10mm。
4.根据权利要求1所述的细长厚壁管件的锻造方法，其特征在于：所述第四步和第五步的总锻比为4.5。
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