CN104001844A - 采用离心铸造空心锭生产环形件和筒形件的锻造工艺 - Google Patents

采用离心铸造空心锭生产环形件和筒形件的锻造工艺 Download PDF

Info

Publication number
CN104001844A
CN104001844A CN201410232609.1A CN201410232609A CN104001844A CN 104001844 A CN104001844 A CN 104001844A CN 201410232609 A CN201410232609 A CN 201410232609A CN 104001844 A CN104001844 A CN 104001844A
Authority
CN
China
Prior art keywords
heating
forging
centrifugal casting
blank
stove
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201410232609.1A
Other languages
English (en)
Inventor
李殿杰
王金飞
李胜峰
韩宝云
张波
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
New Metallurgy Hi Tech Group Co Ltd
China Iron and Steel Research Institute Group
Original Assignee
New Metallurgy Hi Tech Group Co Ltd
China Iron and Steel Research Institute Group
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by New Metallurgy Hi Tech Group Co Ltd, China Iron and Steel Research Institute Group filed Critical New Metallurgy Hi Tech Group Co Ltd
Priority to CN201410232609.1A priority Critical patent/CN104001844A/zh
Publication of CN104001844A publication Critical patent/CN104001844A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Forging (AREA)

Abstract

一种采用离心铸造空心锭生产环形件和筒形件的工艺，属于锻造技术领域。经过内外表面扒皮和探伤的铸造空心锭→加热→在特殊设计的型砧上进行空心体镦粗→加热→芯棒拔长→加热→在特殊设计的型砧上进行空心体镦粗→加热→芯棒上拔长至所需尺寸或扩孔至所需尺寸。优点在于，相对于广泛采用实心锭的锻造成形工艺，本锻制成形工艺具有明显的提高材料收得率、节能降耗的相对优势。

Description

采用离心铸造空心锭生产环形件和筒形件的锻造工艺
技术领域
本发明属于锻造技术领域，具体涉及一种采用离心铸造空心锭生产环形件和筒形件的锻造工艺。
背景技术
大型的环形件和筒形件主要应用于电力、工程机械、军工等重要的领域，因其使用条件通常较为苛刻，对产品的性能要求极高。通常，大型的环形件和筒形件为锻制成型，之后采用机加工形成最终产品。目前，国内外锻造大型环筒件的方法主要是采用实心坯料，经加热、镦粗、冲孔后形成空心坯，再通过拔长或扩孔至相应尺寸。这种锻造方法的缺点是，①所需坯料较多，工艺流程冗长、火次过多，能耗较多；②实心毛坯中心材料在冲孔工序中作为废料处理，材料收得率低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种采用离心铸造空心锭生产环形件和筒形件的锻造工艺，较之现有工艺，有效提高材料收得率，降低能耗。
本发明是这样实现的：经过内外表面扒皮和探伤的铸造空心锭→加热→在特殊设计的型砧上进行空心体镦粗→加热→芯棒拔长→加热→在特殊设计的型砧上进行空心体镦粗→加热→芯棒上拔长至所需尺寸(或扩孔至所需尺寸)。具体工艺步骤如下：
(1)对经炉外精炼钢水浇铸而成的低径壁比离心铸造空心锭进行成分控制与分析，并对其内外表面进行车削扒皮和探伤，其中内表面扒皮厚度8～10mm，外表面扒皮5～10mm，对空心锭的两端面进行机加工，形成80°～85°的倒角；
(2)在清除炉内残留氧化物后对上述钢锭在维持炉内正压的弱氧化气氛中(弱氧化气氛的组成为：CO2＝3～5％，CO＝20～40％，H2＝28～35％，CH4＝1～3％，H2O＝10～20％，N2＝15～30％)进行加热；
(3)对所述加热后的离心铸造空心锭在带一定锥度的型砧上(锥顶夹角160°～170°)进行能杜绝严重失稳(如镦粗鼓形直径超过原直径的2倍以上，或镦粗过程中坯料发生歪曲)的空心锭镦粗成形；
(4)将(3)所述空心锭镦粗成形的坯料回炉加热和保温，加热温度900～1250℃，保温时间0.5～2h；
(5)坯料出炉，进行芯棒拔长，拔长中上下砧均选用V型砧，有效防止端部裂纹的产生于扩展；
(6)将(5)的拔长坯料回炉加热和保温，加热温度900～1250℃，保温时间0.5～2h；
(7)将(6)的拔长坯料出炉，进行第二次型砧镦粗；
(8)将(7)的镦粗后坯料回炉加热和保温，加热温度900～1250℃，保温时间0.5～2h(；
(9)将(8)的镦粗后坯料出炉，进行芯棒拔长(拔长中上下砧均选用V型砧，有效防止端部裂纹的产生于扩展)至要求尺寸(或扩孔至要求尺寸)。
(10)锻件空冷至室温进行机加工。
所述的离心铸造空心锭是具有低径壁比(外径/壁厚＝2.5～5)且内外表面经过机加工和探伤的空心坯。
相对于通常采用锻制实心件的工艺方法以及采用实心锭锻制空心体的方法，采用离心铸造空心坯锻制环形件和筒形件，主要有以下优点：
1.避免或减少了采用实心锭通过冲孔、扩孔锻制大型环、筒形件的相关难题(如冲裂、冲偏、折叠)，更能保证产成品的质量；
2.材料的收得率显著提高，节约了大量的材料；
3.减少能源消耗：由于所需材料更少，所以冶炼、铸造、锻造前的加热等环节能源消耗减少；
4.由于坯料重量的下降，较之实心坯料，对锻压机的能力要求更低。
附图说明
图1为本发明工艺流程框图。
图2为本发明中型砧镦粗的示意图。其中，镦粗下型砧1、离心铸造空心锭2、镦粗上型砧3。
具体实施方式
实施例1：下面以某核电用316LN材质不锈钢筒体的锻制试验为例对本发明做进一步说明。
如图1所示，为本发明及其实施一例的工艺流程框图，具体包括以下工艺步骤：
第一步，将经过化学成分分析以及管体内外表面按要求扒皮、管端锥度加工并探伤后，将重量约1045kg、尺寸为Φ480×115×1000mm的低径壁比离心铸造空心锭，送入经过清除残留氧化物的炉中按照六段式加热曲线(各段保温时间递减、加热速度递增)进行加热。入炉温度为700℃，最高加热温度为1180℃。
所述的六段式加热曲线是指：冷锭在700℃以下装炉后的升温视为第一段，850℃的保温视为第二段，850℃至950℃的加热视为第三段，950℃的保温视为第四段，950℃至1180℃的加热视为第五段，1180℃的保温视为第六段。并严格区分冷锭的加热规范和中间锻件再加热的加热规范，前者的加热最高温度为1180℃，而后者为分别为1160℃；每火次的终锻温度为920～950℃。
第二步，将已加热的尺寸为Φ480×115×1000mm(按冷态尺寸计算)的空心坯在特殊设计的型砧上按镦粗比2.3进行镦粗。镦粗后的锻件内径平均增大量为35％，锻后尺寸为Φ690×182×435mm。
第三步，回炉快速加热至1160℃，保温0.5小时；出炉后选用名义直径240mm的芯棒拔长至外径538mm，得到的锻件尺寸为Φ538×150×687mm，拔长比1.6。拔长中上下砧均选用V型砧，有效防止端部裂纹的产生于扩展。
第四步，再加热出炉后将所述空心件在所述特殊设计的型砧上，采用1.6的镦粗比进行镦粗，得到锻件尺寸为Φ668×190×435mm。
第五步，回炉快速加热至1160℃，保温0.5小时；出炉后采用1.5的延伸系数，在名义直径为240mm的长芯棒上将上述镦粗件拔长，拔长后的锻件尺寸为Φ546×153×650mm。
第六步，锻件空冷至室温。
第七步，将上述锻件机加工至Φ516×118×550mm。
实施例2：下面以某核电用316LN材质不锈钢筒体的锻制试验为例对本发明做进一步说明。
第一步，将经过化学成分分析以及管体内外表面按要求扒皮、管端锥度加工并探伤后，将重量约1045kg、尺寸为Φ480×115×1000mm的低径壁比离心铸造空心锭，送入经过清除残留氧化物的炉中按照六段式加热曲线(各段保温时间递减、加热速度递增)进行加热。入炉温度为700℃，最高加热温度为1180℃。
所述的六段式加热曲线是指：冷锭在700℃以下装炉后的升温视为第一段，850℃的保温视为第二段，850℃至950℃的加热视为第三段，950℃的保温视为第四段，950℃至1180℃的加热视为第五段，1180℃的保温视为第六段。并严格区分冷锭的加热规范和中间锻件再加热的加热规范，前者的加热最高温度为1180℃，而后者为分别为1160℃；每火次的终锻温度为920～950℃。
第二步，将已加热的尺寸为Φ480×115×1000mm(按冷态尺寸计算)的空心坯在特殊设计的型砧上按镦粗比2.3进行镦粗。镦粗后的锻件内径平均增大量为35％，锻后尺寸为Φ690×182×435mm。
第三步，回炉快速加热至1160℃，保温0.5小时；出炉后选用名义直径240mm的芯棒拔长至外径538mm，得到的锻件尺寸为Φ538×150×687mm，拔长比1.6。拔长中上下砧均选用V型砧，有效防止端部裂纹的产生于扩展。
第四步，再加热出炉后将所述空心件在所述特殊设计的型砧上，采用1.6的镦粗比进行镦粗，得到锻件尺寸为Φ668×190×435mm。
第五步，回炉快速加热至1160℃，保温0.5小时；出炉后进行冲头扩孔。采用名义直径318mm的冲头，扩孔后锻件尺寸为：Φ689×185×414mm。
第六步，回炉快速加热至1160℃，保温0.5小时；出炉后进行冲头扩孔。采用名义直径348mm的冲头，扩孔后锻件尺寸为：Φ716×182×395mm。
第七步，锻件空冷至室温。
第八步，将上述锻件机加工至Φ686×147×345mm。
本发明上述实施例的详细说明及附图，目的是通过文字和图示来进行解释，而不在于限定权利要求的保护范围。在本申请说明书所述具体实施方式上的各种变化，对于本领域普通技术人员来说是显而易见，并处于权利要求及其等同技术的保护范围内，任何不脱离本发明权利要求的变更、修改均属于本发明保护的内容。

Claims (4)

1.一种采用离心铸造空心锭生产环形件和筒形件的锻造工艺，其特征在于，包括以下步骤：
(1)对经炉外精炼钢水浇铸而成的低径壁比离心铸造空心锭进行成分分析，并对其内外表面进行车削扒皮和探伤，其中内表面扒皮厚度8～10mm，外表面扒皮5～10mm，对空心锭的两端面进行机加工，形成80°～85°的倒角；
(2)在清除炉内残留氧化物后对上述离心铸造空心锭在维持炉内正压的弱氧化气氛中进行加热；
(3)对加热后的离心铸造空心锭在带一定锥度的型砧上进行能杜绝严重失稳的空心体镦粗成形；
(4)将(3)空心体镦粗成形的坯料回炉加热和保温，加热温度900～1250℃，保温时间0.5～2h；
(5)坯料出炉，进行芯棒拔长，拔长中上下砧均选用V型砧，有效防止端部裂纹的产生于扩展；
(6)将(5)的拔长坯料回炉加热和保温，加热温度900～1250℃，保温时间0.5～2h；
(7)将(6)的拔长坯料出炉，进行第二次空心体镦粗成形；
(8)将(7)镦粗后坯料回炉加热和保温，加热温度900～1250℃，保温时间0.5～2h；
(9)将(8)镦粗后坯料出炉，进行芯棒拔长至要求尺寸或扩孔至要求尺寸；
(10)锻件空冷至室温进行机加工。
2.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于：所述的离心铸造空心锭是具有低径壁比2.5～5且内外表面经过及机加工和探伤的空心坯。
3.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于：步骤(3)中所述的带一定锥度的型砧为锥顶夹角160°～170°。
4.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于：步骤(2)中所述的弱氧化气氛组成为：CO2＝3～5％，CO＝20～40％，H2＝28～35％，CH4＝1～3％，H2O＝10～20％，N2＝15～30％。
CN201410232609.1A 2014-05-28 2014-05-28 采用离心铸造空心锭生产环形件和筒形件的锻造工艺 Pending CN104001844A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410232609.1A CN104001844A (zh) 2014-05-28 2014-05-28 采用离心铸造空心锭生产环形件和筒形件的锻造工艺

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410232609.1A CN104001844A (zh) 2014-05-28 2014-05-28 采用离心铸造空心锭生产环形件和筒形件的锻造工艺

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN104001844A true CN104001844A (zh) 2014-08-27

Family

ID=51362912

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410232609.1A Pending CN104001844A (zh) 2014-05-28 2014-05-28 采用离心铸造空心锭生产环形件和筒形件的锻造工艺

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104001844A (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105382163A (zh) * 2015-12-21 2016-03-09 太原科技大学 空心钢锭预制的环状坯料的镦粗拔长装置
CN105382162A (zh) * 2015-12-21 2016-03-09 太原科技大学 空心钢锭预制的环状坯料的镦粗拔长方法
CN108555205A (zh) * 2017-12-07 2018-09-21 陕西宏远航空锻造有限责任公司 一种自由锻件的制造方法
CN112719199A (zh) * 2020-12-14 2021-04-30 江苏尚吉亨通新材料有限公司 大口径钛合金厚壁管材制备方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4649492A (en) * 1983-12-30 1987-03-10 Westinghouse Electric Corp. Tube expansion process
US20020136347A1 (en) * 2001-01-19 2002-09-26 Jeong Yong Hwan Method for manufacturing a tube and a sheet of niobium-containing zirconium alloy for a high burn-up nuclear fuel
CN101670416A (zh) * 2008-09-09 2010-03-17 上海重型机器锻件厂 百万千瓦级核电主管道的锻造成型方法
CN101691895A (zh) * 2009-11-03 2010-04-07 烟台台海玛努尔核电设备有限公司 Ap1000核电技术一回路主管道的制造工艺
CN103341724A (zh) * 2013-05-30 2013-10-09 中国钢研科技集团有限公司 采用离心铸造空心锭生产核电站主管道锻件的工艺

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4649492A (en) * 1983-12-30 1987-03-10 Westinghouse Electric Corp. Tube expansion process
US20020136347A1 (en) * 2001-01-19 2002-09-26 Jeong Yong Hwan Method for manufacturing a tube and a sheet of niobium-containing zirconium alloy for a high burn-up nuclear fuel
CN101670416A (zh) * 2008-09-09 2010-03-17 上海重型机器锻件厂 百万千瓦级核电主管道的锻造成型方法
CN101691895A (zh) * 2009-11-03 2010-04-07 烟台台海玛努尔核电设备有限公司 Ap1000核电技术一回路主管道的制造工艺
CN103341724A (zh) * 2013-05-30 2013-10-09 中国钢研科技集团有限公司 采用离心铸造空心锭生产核电站主管道锻件的工艺

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105382163A (zh) * 2015-12-21 2016-03-09 太原科技大学 空心钢锭预制的环状坯料的镦粗拔长装置
CN105382162A (zh) * 2015-12-21 2016-03-09 太原科技大学 空心钢锭预制的环状坯料的镦粗拔长方法
CN105382162B (zh) * 2015-12-21 2017-07-25 太原科技大学 空心钢锭预制的环状坯料的镦粗拔长方法
CN108555205A (zh) * 2017-12-07 2018-09-21 陕西宏远航空锻造有限责任公司 一种自由锻件的制造方法
CN112719199A (zh) * 2020-12-14 2021-04-30 江苏尚吉亨通新材料有限公司 大口径钛合金厚壁管材制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104722702B (zh) 超临界机组高温蒸汽管道锻造成型工艺
CN104148558B (zh) Sb564 uns n06690合金大型内t形环状锻件坯料的生产方法
CN104001844A (zh) 采用离心铸造空心锭生产环形件和筒形件的锻造工艺
CN104745780A (zh) 一种Cr12MoV钢锻造及热处理的生产方法
CN106041427A (zh) 一种筒形锻件的生产方法
CN103921066A (zh) 一种减震器用无缝钢管的制造方法
CN103614594A (zh) 一种消除耐热合金热加工表面褶皱的方法
CN104907472A (zh) 一种高温合金框形件的锻造成形方法
CN104259331B (zh) Φ512mm×37mm高钢级接箍坯料的制造方法
CN108715982A (zh) 一种铝合金大直径高压电力三通管材的制备方法
CN104384862B (zh) 大型锻件深孔冲压方法及其深孔冲头
CN101780518A (zh) 超高压锻造大直径特厚壁无缝钢管成型工艺
CN104174807A (zh) 一种大口径钛厚壁管材的制造方法
CN103286153A (zh) 一种超大口径管道挤压管嘴的制造方法
CN104439939A (zh) 大型管模整体成型方法
CN106391713A (zh) 一种金属管材的芯棒轧制方法
CN104227344B (zh) 一种航空发动机用gh5188方形尾喷管的制造方法
CN105689629A (zh) 一种新型超高锥形环件自由锻造方法
CN104384191A (zh) P92铁素体耐热钢无缝钢管的穿孔热轧生产方法
CN104439011A (zh) 一种石油钻杆加厚端成形凸模及其应用
CN103920743B (zh) 一种难变形合金复合双层管材的生产方法
CN204035446U (zh) 核电液压阻尼器缸体锻制用的模具
CN104646945B (zh) 一种特种高强铝合金零件成形方法
CN103409709A (zh) 折边锥形封头的制造工艺
CN107199243B (zh) 大口径钛无缝管的生产方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20140827