CN108672622A - 高筒形薄壁纯钛环件稳定轧制工艺 - Google Patents
高筒形薄壁纯钛环件稳定轧制工艺 Download PDFInfo
- Publication number
- CN108672622A CN108672622A CN201810281415.9A CN201810281415A CN108672622A CN 108672622 A CN108672622 A CN 108672622A CN 201810281415 A CN201810281415 A CN 201810281415A CN 108672622 A CN108672622 A CN 108672622A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- roller
- ring
- rolling
- temperature
- titanacycle
- 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.)
- Granted
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
- B21J1/00—Preparing metal stock or similar ancillary operations prior, during or post forging, e.g. heating or cooling
- B21J1/04—Shaping in the rough solely by forging or pressing
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21H—MAKING PARTICULAR METAL OBJECTS BY ROLLING, e.g. SCREWS, WHEELS, RINGS, BARRELS, BALLS
- B21H1/00—Making articles shaped as bodies of revolution
- B21H1/06—Making articles shaped as bodies of revolution rings of restricted axial length
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
- B21J1/00—Preparing metal stock or similar ancillary operations prior, during or post forging, e.g. heating or cooling
- B21J1/06—Heating or cooling methods or arrangements specially adapted for performing forging or pressing operations
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
- B23P15/00—Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metal Rolling (AREA)
- Forging (AREA)
- Rolling Contact Bearings (AREA)
Abstract
本发明公开了高筒形薄壁纯钛环件稳定轧制工艺,工艺步骤如下:自由锻预成型→粗车→辗环。上述的高筒形薄壁纯钛环件稳定轧制工艺采用了自由锻预成型,一方面消除了钛坯中的缩孔、缩松、气孔等潜在缺陷,使钛坯具有更高的力学性能,另一方面,对钛坯进行预成型,使得辗环的轧制量变小,从而在提高轧制稳定性的同时为在纯钛材料的轧制温度区间内一火完成辗环工序提供了条件,使得环件的晶粒度能得到增大;辗环前进行粗车去除表面缺陷后能降低辗环时爬辊、翻皮、椭圆发生率;辗环中,采用托架辊对环件进行支撑能大大减小摩擦力,从而能提高环件轧制时的稳定性,另外,辗环中各个参数的设置均能提高轧制的稳定性,从而降低爬辊、翻皮、椭圆发生率。
Description
技术领域
本发明涉及环件锻造领域,具体涉及高筒形薄壁纯钛环件稳定轧制工艺。
背景技术
通常将壁厚小于60mm,筒高大于700mm的环件称为高筒形薄壁环件,在轧制高筒形薄壁环件时,由于壁薄,坯料会不稳定,从而坯料容易爬辊、翻皮、椭圆。纯钛材料的导热性和流动性均很差,并且纯钛材料的轧制温度区间很小,所以在轧制高筒形薄壁纯钛环件时,钛坯会更加不稳定,从而钛坯更容易爬辊、翻皮和椭圆。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是:将提供一种能降低爬辊、翻皮、椭圆发生率的高筒形薄壁纯钛环件稳定轧制工艺。
为了解决上述问题,本发明所采用的技术方案为:高筒形薄壁纯钛环件稳定轧制工艺,其特点是:工艺步骤如下:自由锻预成型→粗车→辗环;
(1)自由锻预成型中,首先对钛坯进行电炉加热,炉温均匀性≤±10℃,钛坯装炉时炉内温度为250~300℃;然后电炉加热,使得炉内温度以≤150℃/h的速率升温至500±10℃后保温2~3h,然后继续加热使得炉内温度以≤150℃/h的速率升温至900±10℃后保温4~5h;然后对钛坯进行自由锻,将钛坯锻造成截面为矩形的矩形环,自由锻中用到的所有锻造工装在锻造前需预热至150~300℃,并且在锻造工装上需涂抹有色金属锻造专用润滑剂;
(2)粗车中,对矩形环进行粗车去除表面缺陷,要求粗车后矩形环的内外径圆度均≤5mm,两端面的平面度均≤3mm,两端面的平行度≤3mm;
(3)辗环中,首先对粗车后的矩形环进行电炉加热,炉温均匀性≤±10℃,矩形环装炉时炉内温度250~300℃,然后电炉加热,使得炉内温度以≤150℃/h的速率升温至450±10℃后保温2.5~3h,然后继续加热使得炉内温度以≤150℃/h的速率升温至850±10℃后保温4~4.5h;然后在≤120s的时间内将矩形环从电炉移动至轧环机上采用圆柱形的芯辊和圆柱形的主轧辊进行辗环,辗环中用到的所有辗环工装在辗环前需预热至150~300℃,在主轧辊、芯辊、上锥辊、下锥辊、托架辊、两个抱辊上需涂抹有色金属锻造专用润滑剂,另外,主轧辊、芯辊与托架的垂直度分别≤1mm,主轧辊与芯辊的平行度≤1mm,环件从芯辊和主轧辊之间旋出一侧的抱辊的中心轴线向着对面抱辊的中心轴线倾斜1~1.5°,从而来减小轧制时爬辊现象的发生,托架辊顶部母线与下锥辊顶部母线在同一平面上,下锥辊顶部母线高出托架表面3~5mm,轧制时,在咬入阶段,芯辊的进给速度0.8~1.2mm/s,轧制力为1~2MPa,在平稳轧制阶段,芯辊的进给速度1.5~2.5mm/s,轧制力为9~15MPa,在结束轧制阶段,芯辊的进给速度为0.3~0.6mm/秒,轧制力为0.5~1MPa,在整圆阶段,芯辊的进给速度为0;在平稳轧制阶段,上锥辊的进给速度为0,上锥辊轧制力为1.5~2.5MPa;主轧辊转速为23~27n/min,上、下锥辊的转速分别为180~220 n/min,终轧温度控制在700~720℃,热态收缩率为0.6~0.7%。
进一步的,前述的高筒形薄壁纯钛环件稳定轧制工艺,其中:有色金属锻造专用润滑剂为石墨润滑剂。
进一步的,前述的高筒形薄壁纯钛环件稳定轧制工艺,其中:在辗环中,环件从芯辊和主轧辊之间旋出一侧的抱辊的中心轴线向着对面抱辊的中心轴线倾斜1.5°。
进一步的,前述的高筒形薄壁纯钛环件稳定轧制工艺,其中:在辗环中,下锥辊顶部母线高出托架表面5mm。
本发明的优点为:本发明所述的高筒形薄壁纯钛环件稳定轧制工艺采用了自由锻预成型,一方面消除了钛坯中的缩孔、缩松、气孔等潜在缺陷,使钛坯具有更高的力学性能,另一方面,对钛坯进行预成型,使得辗环的轧制量变小,从而在提高轧制稳定性的同时为在纯钛材料的轧制温度区间内一火完成辗环工序提供了条件,使得环件的晶粒度能得到增大;辗环前进行粗车去除表面缺陷后能降低辗环时爬辊、翻皮、椭圆发生率;辗环中,采用托架辊对环件进行支撑能大大减小摩擦力,从而能提高环件轧制时的稳定性,另外,辗环中各个参数的设置均能提高轧制的稳定性,从而降低爬辊、翻皮、椭圆发生率。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步的详细描述。
高筒形薄壁纯钛环件稳定轧制工艺,工艺步骤如下:自由锻预成型→粗车→辗环;
(1)自由锻预成型中,首先对下料所得的尺寸为φ500×1280mm、重量为1130kg的钛坯进行电炉加热,炉温均匀性≤±10℃,钛坯装炉时炉内温度为250~300℃;然后电炉加热,使得炉内温度以≤150℃/h的速率升温至500±10℃后保温2~3h,然后继续加热使得炉内温度以≤150℃/h的速率升温至900±10℃后保温4~5h;然后对钛坯进行自由锻,自由锻通常包括墩粗、拔长、扩孔、冲孔、倒棱滚圆等;将钛坯锻造成截面为矩形的矩形环,矩形环尺寸为φ1075±8×φ855±8×753±6mm,自由锻中用到的所有锻造工装在锻造前需预热至150~300℃,并且在锻造工装上需涂抹有色金属锻造专用润滑剂;有色金属锻造专用润滑剂为石墨润滑剂;
(2)粗车中,对矩形环进行粗车去除表面缺陷,要求粗车后矩形环的内外径圆度均≤5mm,两端面的平面度均≤3mm,两端面的平行度≤3mm;粗车后矩形环的尺寸为φ1070±0.5×φ860±0.5×750±0.5mm;
(3)辗环中,首先对粗车后的矩形环进行电炉加热,炉温均匀性≤±10℃,矩形环装炉时炉内温度250~300℃,然后电炉加热,使得炉内温度以≤150℃/h的速率升温至450±10℃后保温2.5~3h,然后继续加热使得炉内温度以≤150℃/h的速率升温至850±10℃后保温4~4.5h;然后在≤120s的时间内将矩形环从电炉移动至轧环机上采用圆柱形的芯辊和圆柱形的主轧辊进行辗环,转移时间这样设置是为了降低转移过程中热量的损失,从而保证环件在轧制温度内有充分的轧制时间,辗环中用到的所有辗环工装在辗环前需预热至150~300℃,在主轧辊、芯辊、上锥辊、下锥辊、托架辊、两个抱辊上需涂抹有色金属锻造专用润滑剂,辗环时采用托架辊对环件进行支撑能大大减小摩擦力,从而能提高环件轧制时的稳定性;另外,主轧辊、芯辊与托架的垂直度分别≤1mm,主轧辊与芯辊的平行度≤1mm,环件从芯辊和主轧辊之间旋出一侧的抱辊的中心轴线向着对面抱辊的中心轴线倾斜1~1.5°,优选为1.5°,从而来减小轧制时爬辊现象的发生,托架辊顶部母线与下锥辊顶部母线在同一平面上,下锥辊顶部母线高出托架表面3~5mm,优选为5mm,轧制时,在咬入阶段,芯辊的进给速度0.8~1.2mm/s,轧制力为1~2 MPa,在平稳轧制阶段,芯辊的进给速度1.5~2.5mm/s,轧制力为9~15MPa,在结束轧制阶段,芯辊的进给速度为0.3~0.6mm/秒,轧制力为0.5~1MPa,在整圆阶段,芯辊的进给速度为0;在平稳轧制阶段,上锥辊的进给速度为0,上锥辊轧制力为1.5~2.5MPa;主轧辊转速为23~27n/min,上、下锥辊的转速分别为180~220 n/min,终轧温度控制在700~720℃,热态收缩率为0.6~0.7%;辗环后得到的环件尺寸为Φ2080±5×Φ1975±5×720±5mm。
Claims (4)
1.高筒形薄壁纯钛环件稳定轧制工艺,其特征在于:工艺步骤如下:自由锻预成型→粗车→辗环;
(1)自由锻预成型中,首先对钛坯进行电炉加热,炉温均匀性≤±10℃,钛坯装炉时炉内温度为250~300℃;然后电炉加热,使得炉内温度以≤150℃/h的速率升温至500±10℃后保温2~3h,然后继续加热使得炉内温度以≤150℃/h的速率升温至900±10℃后保温4~5h;然后对钛坯进行自由锻,将钛坯锻造成截面为矩形的矩形环,自由锻中用到的所有锻造工装在锻造前需预热至150~300℃,并且在锻造工装上需涂抹有色金属锻造专用润滑剂;
(2)粗车中,对矩形环进行粗车去除表面缺陷,要求粗车后矩形环的内外径圆度均≤5mm,两端面的平面度均≤3mm,两端面的平行度≤3mm;
(3)辗环中,首先对粗车后的矩形环进行电炉加热,炉温均匀性≤±10℃,矩形环装炉时炉内温度250~300℃,然后电炉加热,使得炉内温度以≤150℃/h的速率升温至450±10℃后保温2.5~3h,然后继续加热使得炉内温度以≤150℃/h的速率升温至850±10℃后保温4~4.5h;然后在≤120s的时间内将矩形环从电炉移动至轧环机上采用圆柱形的芯辊和圆柱形的主轧辊进行辗环,辗环中用到的所有辗环工装在辗环前需预热至150~300℃,在主轧辊、芯辊、上锥辊、下锥辊、托架辊、两个抱辊上需涂抹有色金属锻造专用润滑剂,另外,主轧辊、芯辊与托架的垂直度分别≤1mm,主轧辊与芯辊的平行度≤1mm,环件从芯辊和主轧辊之间旋出一侧的抱辊的中心轴线向着对面抱辊的中心轴线倾斜1~1.5°,从而来减小轧制时爬辊现象的发生,托架辊顶部母线与下锥辊顶部母线在同一平面上,下锥辊顶部母线高出托架表面3~5mm,轧制时,在咬入阶段,芯辊的进给速度0.8~1.2mm/s,轧制力为1~2MPa,在平稳轧制阶段,芯辊的进给速度1.5~2.5mm/s,轧制力为9~15MPa,在结束轧制阶段,芯辊的进给速度为0.3~0.6mm/秒,轧制力为0.5~1MPa,在整圆阶段,芯辊的进给速度为0;在平稳轧制阶段,上锥辊的进给速度为0,上锥辊轧制力为1.5~2.5MPa;主轧辊转速为23~27n/min,上、下锥辊的转速分别为180~220 n/min,终轧温度控制在700~720℃,热态收缩率为0.6~0.7%。
2.根据权利要求1所述的高筒形薄壁纯钛环件稳定轧制工艺,其特征在于:有色金属锻造专用润滑剂为石墨润滑剂。
3.根据权利要求1或2所述的高筒形薄壁纯钛环件稳定轧制工艺,其特征在于:在辗环中,环件从芯辊和主轧辊之间旋出一侧的抱辊的中心轴线向着对面抱辊的中心轴线倾斜1.5°。
4.根据权利要求1或2所述的高筒形薄壁纯钛环件稳定轧制工艺,其特征在于:在辗环中,下锥辊顶部母线高出托架表面5mm。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201810281415.9A CN108672622B (zh) | 2018-04-02 | 2018-04-02 | 高筒形薄壁纯钛环件稳定轧制工艺 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201810281415.9A CN108672622B (zh) | 2018-04-02 | 2018-04-02 | 高筒形薄壁纯钛环件稳定轧制工艺 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN108672622A true CN108672622A (zh) | 2018-10-19 |
CN108672622B CN108672622B (zh) | 2019-12-03 |
Family
ID=63800853
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201810281415.9A Active CN108672622B (zh) | 2018-04-02 | 2018-04-02 | 高筒形薄壁纯钛环件稳定轧制工艺 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN108672622B (zh) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111230004A (zh) * | 2020-02-27 | 2020-06-05 | 无锡派克新材料科技股份有限公司 | 一种新型高温合金环锻件环轧速度控制方法 |
CN113305245A (zh) * | 2021-05-10 | 2021-08-27 | 四川德兰航宇科技发展有限责任公司 | 一种航空矩形环件反u型多段线芯辊的轧制进给曲线控制及校核方法 |
Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1196983A (zh) * | 1997-04-18 | 1998-10-28 | 宝鸡有色金属加工厂 | 一种大规格无缝钛筒制造方法及用此材料制作的无缝钛筒复合型阴极辊 |
US5933699A (en) * | 1996-06-24 | 1999-08-03 | General Electric Company | Method of making double-walled turbine components from pre-consolidated assemblies |
CN1739911A (zh) * | 2005-09-23 | 2006-03-01 | 嘉兴市四通车轮制造有限公司 | 一种无焊缝钢制轮辋制造工艺 |
CN1907641A (zh) * | 2006-08-23 | 2007-02-07 | 嘉兴市四通车轮制造有限公司 | 无焊缝有内胎钢制轮辋制造工艺 |
CN101176903A (zh) * | 2007-09-06 | 2008-05-14 | 刘岷 | 内外球面金属环件的冷辗扩加工方法及其装置 |
CN101279345A (zh) * | 2008-04-23 | 2008-10-08 | 贵州安大航空锻造有限责任公司 | 钛合金异形环锻件的辗轧成形方法 |
CN101758151A (zh) * | 2009-11-27 | 2010-06-30 | 贵州安大航空锻造有限责任公司 | 大中型钛合金实心盘形锻件的轧制成形方法 |
CN102489942A (zh) * | 2011-11-27 | 2012-06-13 | 西安航天博诚新材料有限公司 | 一种阴极辊用无缝钛筒制造方法 |
CN104139279A (zh) * | 2014-06-30 | 2014-11-12 | 张家港海陆环形锻件有限公司 | 内梯形槽环形件的制造工艺 |
CN106111709A (zh) * | 2016-08-31 | 2016-11-16 | 无锡派克新材料科技股份有限公司 | 一种巨型铝合金环锻件环轧速度控制方法 |
-
2018
- 2018-04-02 CN CN201810281415.9A patent/CN108672622B/zh active Active
Patent Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5933699A (en) * | 1996-06-24 | 1999-08-03 | General Electric Company | Method of making double-walled turbine components from pre-consolidated assemblies |
CN1196983A (zh) * | 1997-04-18 | 1998-10-28 | 宝鸡有色金属加工厂 | 一种大规格无缝钛筒制造方法及用此材料制作的无缝钛筒复合型阴极辊 |
CN1739911A (zh) * | 2005-09-23 | 2006-03-01 | 嘉兴市四通车轮制造有限公司 | 一种无焊缝钢制轮辋制造工艺 |
CN1907641A (zh) * | 2006-08-23 | 2007-02-07 | 嘉兴市四通车轮制造有限公司 | 无焊缝有内胎钢制轮辋制造工艺 |
CN101176903A (zh) * | 2007-09-06 | 2008-05-14 | 刘岷 | 内外球面金属环件的冷辗扩加工方法及其装置 |
CN101279345A (zh) * | 2008-04-23 | 2008-10-08 | 贵州安大航空锻造有限责任公司 | 钛合金异形环锻件的辗轧成形方法 |
CN101758151A (zh) * | 2009-11-27 | 2010-06-30 | 贵州安大航空锻造有限责任公司 | 大中型钛合金实心盘形锻件的轧制成形方法 |
CN102489942A (zh) * | 2011-11-27 | 2012-06-13 | 西安航天博诚新材料有限公司 | 一种阴极辊用无缝钛筒制造方法 |
CN104139279A (zh) * | 2014-06-30 | 2014-11-12 | 张家港海陆环形锻件有限公司 | 内梯形槽环形件的制造工艺 |
CN106111709A (zh) * | 2016-08-31 | 2016-11-16 | 无锡派克新材料科技股份有限公司 | 一种巨型铝合金环锻件环轧速度控制方法 |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111230004A (zh) * | 2020-02-27 | 2020-06-05 | 无锡派克新材料科技股份有限公司 | 一种新型高温合金环锻件环轧速度控制方法 |
CN111230004B (zh) * | 2020-02-27 | 2022-04-01 | 无锡派克新材料科技股份有限公司 | 一种新型高温合金环锻件环轧速度控制方法 |
CN113305245A (zh) * | 2021-05-10 | 2021-08-27 | 四川德兰航宇科技发展有限责任公司 | 一种航空矩形环件反u型多段线芯辊的轧制进给曲线控制及校核方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN108672622B (zh) | 2019-12-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN104191166B (zh) | 一种铝合金高筒薄壁环件的轧制成形方法 | |
CN104759850B (zh) | 一种铝合金高筒件加工工艺 | |
CN110405121B (zh) | 一种大型支承辊锻件的锻造方法 | |
CN109622659A (zh) | 一种大口径tc4钛合金厚壁无缝管材的制造方法 | |
CN101733641A (zh) | 一种大口径无缝钛合金筒体的制造方法 | |
CN107537876B (zh) | 一种大口径薄壁钛无缝管的生产方法 | |
CN108672622B (zh) | 高筒形薄壁纯钛环件稳定轧制工艺 | |
CN107695102B (zh) | 一种预防厚壁管斜轧穿孔后卡的方法 | |
CN104588430A (zh) | 一种有色金属连续铸轧挤一体化加工成型装置及方法 | |
US10774411B2 (en) | Nickel-based alloy tubes and method for production thereof | |
CN110976603A (zh) | 一种阴极辊用细晶钛筒的制备方法 | |
CN104988443A (zh) | 钛合金板坯的制备方法 | |
CN102632175A (zh) | 一种铸态镁合金管材的径向锻造工艺 | |
Pater et al. | Comparative analysis of tube piercing processes in the two-roll and three-roll mills | |
CN103316910A (zh) | 一种Cr12MoV扁钢的轧制方法 | |
CN109092898B (zh) | 一种高性能镁合金无缝管长材的塑性加工方法 | |
CN104841720B (zh) | 用钢锭生产大口径厚壁Gr15轴承管的方法 | |
CN108044315A (zh) | 一种大口径双金属复合耐蚀无缝管材的制造方法 | |
CN111589869A (zh) | 一种2219铝合金管的高强韧二辊斜轧穿孔方法 | |
CN108580768B (zh) | 海洋工程用纯钛护套锻件的制造工艺 | |
KR20170076330A (ko) | 알루미늄 링 단조 방법 및 단조장치 | |
CN112317662B (zh) | 一种难变形高温合金挤压-镦拔复合开坯方法 | |
CN113000755B (zh) | 超大尺寸替打环锻件的仿形锻造成形方法及其工装 | |
CN112894276B (zh) | 一种深盲孔筒形构件及其制造方法 | |
CN107199243B (zh) | 大口径钛无缝管的生产方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
CB02 | Change of applicant information | ||
CB02 | Change of applicant information |
Address after: 215626 Suzhou, Jiangsu Province, Zhangjiagang City, Fengzhen Hexing Hexing Road, Huashan Applicant after: Zhangjiagang Zhonghuan Sea and Land High-end Equipment Co., Ltd. Address before: 215600 Zhangjiagang Zhonghuan Hailu Special Forging Co., Ltd. Hexing Huashan Road, Jinfeng Town, Zhangjiagang City, Jiangsu Province Applicant before: ZHANGJIAGANG HAILU ANNULAR FORGING CO., LTD. |
|
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |