CN105195714B - 一种内层Q345B外层40Cr复合环件铸辗成形方法 - Google Patents

一种内层Q345B外层40Cr复合环件铸辗成形方法 Download PDF

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Abstract

一种内层Q345B外层40Cr复合环件铸辗成形方法，属于环件成形技术领域，其方法包括以下步骤：1）将复合环件的内层Q345B钢和外层40Cr钢分炉同时熔炼，出炉温度分别为1650~1680℃和1600~1630℃；2）铸型、浇道及浇包预热；3）浇注外层40Cr：温度为1520~1530℃，浇注速度为24.5~26.5kg/s；4）浇注内层Q345B：温度为1550~1570℃，浇注外层和内层的间隔时间为27~30s；5）冷却出模：出模温度为1000~1050℃；6）回炉补温：回炉温度为1230~1250℃，补温2.5~3h；7）辗扩成形：控制终辗温度为900±10℃。本发明优点是复合环件交界面无间隙，结合强度高，应力分布均匀，可提高复合环件的组织稳定性和耐磨性，工艺流程短、生产可靠、效率高。

Description

一种内层Q345B外层40Cr复合环件铸辗成形方法
技术领域
本发明属于环件成形技术领域，具体涉及一种内层Q345B外层40Cr复合环件铸辗成形方法。
背景技术
内层Q345B外层40Cr复合环件是混泥土搅拌车支承件的常用材料，具有耐磨损性能。目前，国内外生产内层Q345B外层40Cr复合环件的方法是采用机械嵌套装配再进行冷拔变形，即在外层环坯的内表面和内层环坯的外表面分别涂抹渗透剂，然后将两种不同材质的内外层环坯嵌合在一起，再将其结合面密封、抽真空，放置在高温炉内长时间加热，通过交界面原子的扩散将两者结合在一起再冷拔成环件，上述方法的缺点是内外层环坯不会形成完全的冶金结合，内外层交界面存在缝隙和应力集中会影响后续加工及降低使用寿命。
发明内容
本发明目的是提供一种内层Q345B外层40Cr复合环件铸辗成形方法，可以有效地克服现有技术存在的缺点。
本发明是这样实现的，其特征在于实施步骤如下：
(1) 将复合环件的内层Q345B钢和外层40Cr钢分炉同时熔炼，控制Q345B钢出炉温度为1650~1680℃，控制40Cr钢出炉温度为1600~1630℃；
(2) 铸型、浇道及浇包预热：铸型预热温度为150~180℃，并采用硅溶胶对铸型进行喷涂，喷涂厚度为1.5~3.0mm，在端面安装耐高温≥1600℃的石棉垫，浇包和浇道预热温度为250~300℃；
(3) 浇注外层40Cr：浇注温度1520~1530℃，控制铸型转速为204~250r/min，控制浇注速度为24.5~26.5kg/s，浇注完外层后，表面加覆盖剂，如脱水硼砂或沸点高的保温覆盖剂，防止表面氧化，间隔27~30s再浇注内层；
(4) 浇注内层Q345B：浇注温度1550~1570℃，控制外层环坯内表面温度为1300~1400℃，控制铸型转速为220~299r/min，控制浇注速度由大于等于25.7kg/s减慢到大于等于20kg/s，浇注完内层后，控制铸型转速为170~220r/min，当表面温度降至1070~1100℃时，停机，浇注过程结束；
(5) 冷却出模：浇注过程结束后，当环件表面温度降至1000~1050℃时出模；
(6) 回炉补温：出模后进行回炉处理，回炉温度1230~1250℃，补温2.5~3h；
(7) 辗扩成形：环件回炉补温后再缓慢冷却至1150±10℃，开始进行辗扩，控制终辗温度为900±10℃；初始阶段芯辊径向进给速度为2.5~3.5mm/s，达到壁厚减薄量的50~60%；稳定辗扩阶段芯辊进给速度为1.5~2.5mm/s，达到壁厚减薄量的90%；精辗整形、校圆阶段进给速度为0.5~0.8mm/s，达到环件尺寸。
本发明的有益效果是：采用本发明生产的内层Q345B外层40Cr复合环件内、外层通过冶金过程紧密结合在一起，熔触结合效果较好，交界面无间隙，具有很高的结合强度，避免了应力集中，利用铸造余热进行适当的回炉补温处理后直接辗扩成形，可以使复合环件的应力分布更加均匀，提高了复合环件的组织稳定性和耐磨性，工艺流程短、节能节材、生产可靠及效率高。
附图说明
图1为复合环件毛坯的截面示意图。
图2为内层Q345B外层40Cr复合环件辗扩示意图。
图3为复合环件的截面示意图。
图中：1-驱动辊 2-导向辊 3-环坯外层 4-环坯内层 5-芯辊 6-端面锥辊 7-环件外层 8-环件内层。
具体实施方式
现对以内层环坯材质为Q345B、外层环坯材质为40Cr的复合环件进行铸辗成形：如图1~图3所示，环坯外径D0=1500mm，环坯内径d0=1295mm，环坯高度H0=92.5mm，内外层结合面直径D01=1450mm；铸辗成形后的双金属复合环件的尺寸是：环件外径D=1855mm，环件内径d=1708mm，环件高度H= 92mm，内外层结合面直径D1=1815mm；铸辗成形工艺的步骤是：
(1) 将复合环件的内层Q345B钢和外层40Cr钢分炉同时熔炼，控制Q345B钢出炉温度为1650℃，控制40Cr钢出炉温度为1600℃；
(2) 铸型、浇道及浇包预热：铸型预热温度为150℃，并采用硅溶胶对铸型进行喷涂，喷涂厚度为3.0mm，在端面安装耐高温≥1600℃的石棉垫，浇包和浇道预热温度为300℃；
(3) 浇注外层40Cr：浇注温度1520℃，控制铸型转速为220r/min，控制浇注速度为25.5kg/s，浇注完外层后，表面加覆盖剂，如脱水硼砂或沸点高的保温覆盖剂，防止表面氧化，间隔30s再浇注内层；
(4) 浇注内层Q345B：浇注温度1550℃，控制环坯外层的内表面温度为1370℃，控制铸型转速为260r/min，控制浇注速度由大于等于25.7kg/s减慢到大于等于20kg/s，浇注完内层后，控制铸型转速为185r/min，当表面温度降至1100℃时，停机，浇注过程结束；
(5) 冷却出模：浇注过程结束后，当环件表面温度降至1050℃时出模；
(6) 回炉补温：出模后进行回炉处理，回炉温度1250℃，补温2.5h；
(7) 辗扩成形：环件回炉补温后再缓慢冷却至1150℃，开始进行辗扩，控制终辗温度900℃；初始阶段芯辊进给速度为3.5mm/s，使壁厚减薄60%，壁厚达到170mm；稳定辗扩阶段芯辊进给速度为2.5mm/s，壁厚减薄达到90%，壁厚达到153mm；精辗整形、校圆阶段进给速度为0.8mm/s，达到环件尺寸。

Claims (1)

1.一种内层Q345B外层40Cr复合环件铸辗成形方法，其特征在于按以下步骤实现：1）将复合环件的内层Q345B钢和外层40Cr钢分炉同时熔炼，控制Q345B钢出炉温度为1650~1680℃，控制40Cr钢出炉温度为1600~1630℃；2）铸型、浇道及浇包预热：铸型预热温度为150~180℃，并采用硅溶胶对铸型进行喷涂，喷涂厚度为1.5~3.0mm，在端面安装耐高温≥1600℃的石棉垫，浇包和浇道预热温度为250~300℃；3）浇注外层40Cr：浇注温度1520~1530℃，控制铸型转速为204~250r/min，控制浇注速度为24.5~26.5kg/s，浇注完外层后，表面加脱水硼砂或沸点高的保温覆盖剂，防止表面氧化，间隔27~30s再浇注内层；4）浇注内层Q345B：浇注温度1550~1570℃，控制环坯外层的内表面温度为1300~1400℃，控制铸型转速为220~299r/min，控制浇注速度由大于等于25.7kg/s减慢到大于等于20kg/s，浇注完内层后，控制铸型转速为170~220r/min，当表面温度降至1070~1100℃时，停机，浇注过程结束；5）冷却出模：浇注过程结束后，当环件表面温度降至1000~1050℃时出模；6）回炉补温：出模后进行回炉处理，回炉温度为1230~1250℃，补温2.5~3h；7）辗扩成形：环件回炉补温后再缓慢冷却至1150±10℃，开始进行辗扩，控制终辗温度为900±10℃；初始阶段芯辊径向进给速度为2.5~3.5mm/s，达到壁厚减薄量的50~60%；稳定辗扩阶段芯辊进给速度为1.5~2.5mm/s，达到壁厚减薄量的90%；精辗整形、校圆阶段进给速度为0.5~0.8mm/s，达到环件尺寸。
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