CN109848230A - 一种槽钢的热挤压成型方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种槽钢的热挤压成型方法，具体步骤包括坯料加工、坯料预热、感应加热、工模具准备、润滑、热挤压、冷却、检验、固溶热处、拉矫、酸洗、拉拔、检验。本发明中不锈钢实心坯料的加热工艺，采用多段保温的方法实现了坯料加热的均匀性，保证坯料整体加热温度控制在目标温度误差范围之内；采用该方法制作出的不锈钢槽钢表面质量良好，经拉矫后尺寸精度控制在误差范围之内，且经过理化分析和力学性能测试，性能指标均符合技术要求，整体质量达到了相关标准或技术规范要求，本发明可应用于一些特殊行业，可进行小批量生产。例如核电上用到的支撑件或轨道等。
Description
技术领域
本发明涉及热挤压成型技术和异型材制造技术领域，具体是一种槽钢的热挤压成型方法。
背景技术
槽钢是截面为凹槽形的长条钢材，属建造用和机械用碳素结构钢，是复杂断面的型钢钢材，其断面形状为凹槽形。槽钢主要用于建筑结构、幕墙工程、机械设备和车辆制造等。
国内外不锈钢槽钢最重用的成型方法是热轧成型，还有部分是采用焊接的方法成型。伴随着热轧技术和焊接技术的不断进步，采用热轧和焊接方法制作不锈钢槽钢的工艺技术已经非常成熟，而采用热挤压方法生产不锈钢槽钢的方法尚未见文献报道。
由于热挤压成型方法可以一次成型，并且能够保证表面质量，经过热处理可以保证组织性能，经过拉矫、拉拔可以保证尺寸精度。生产时更换规格非常简单，非常适合于小批量不锈钢槽钢的生产。但是这种成型方法也存在很多难点：工模具设计、加热工艺、润滑效果、冷变形工艺(拉矫、拉拔)及设计等无论哪个环节出现问题都会导致槽钢的报废。
发明内容
本发明的目的在于提供一种槽钢的热挤压成型方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种槽钢的热挤压成型方法，具体步骤如下：
(1)坯料加工：对锻造光坯圆钢进行锯切、车床加工和外表面抛光，工艺要求：经加工抛光后外表面光滑无缺陷，糙度≤2.0μm，锯切后端面切斜度≤5mm，车床加工后的坯料头部倒外圆弧角R30mm，尾部倒外圆弧角R10mm，外径φ217mm，长500mm；
(2)坯料预热：坯料预热采用箱式电炉或环形炉进行加热，预热温度为850-950℃，保温时间不小于6h；
(3)感应加热：采用分段加热和保温方法，温度测量以坯料头部中心温度为准，首先将温度加热至1050-1100℃，保温3-5min，加热至1150-1200℃保温3-5min，加热至1200-1240℃，迅速出炉；
(4)工模具准备：采用专业设计的孔型与槽钢形状相同的槽钢挤压模具，槽钢挤压模具的孔型带有渐变的导流弧线，槽钢挤压模具的模支撑和模中撑均带有槽钢形状；
(5)润滑：对坯料的外表面和挤压过程中的挤压模进行玻璃润滑，润滑玻璃垫的孔型为槽钢型玻璃垫；
(6)热挤压：采用63MN卧式挤压机进行热挤压成型，工艺参数为：挤压比为23.8，挤压速度160mm/S，挤压力理论计算26.8MN；
(7)冷却：不锈钢槽钢挤压完毕并将压余切下后，通过出料***迅速出料，并马上入水冷却到50℃以下；
(8)检验：检验挤压出槽钢的表面质量并测量其尺寸是否满足设定要求；
(9)固溶热处理：固溶热处理在连续式辊底热处理炉中进行，热处理工艺为：保温温度1050-1100℃，保温时间60min，喷淋水冷；
(10)拉矫：利用自制的简易拉矫工装配合钢管冷拔设备对热处理后的槽钢进行拉直、扭正，并将槽钢拉到规定的尺寸公差范围内；
(11)酸洗：利用硝酸和氢氟酸配制的混酸中对不锈钢槽钢进行酸洗，去掉表面的氧化皮；
(12)拉拔：在钢管冷拔机上拉拔，拉拔模具的孔型为槽钢形状，拉拔前槽钢所以表面均涂上牛油石灰进行润滑；
(13)检验：验拉拔后的槽钢表面和尺寸，检验经上述步骤生产出的不锈钢槽钢的力学性能及理化性能。
作为本发明再进一步的方案：所述拉拔步骤中是采用孔型、形状、尺寸均与槽钢相同的模具在钢管冷拔机上进行拔制的。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明中不锈钢实心坯料的加热工艺，采用多段保温的方法实现了坯料加热的均匀性，保证坯料整体加热温度控制在目标温度误差范围之内；采用该方法制作出的不锈钢槽钢表面质量良好，经拉矫后尺寸精度控制在误差范围之内，且经过理化分析和力学性能测试，性能指标均符合技术要求，整体质量达到了相关标准或技术规范要求，本发明可应用于一些特殊行业，可进行小批量生产。例如核电上用到的支撑件或轨道等。
附图说明
图1为为本发明中槽钢的结构示意图。
图2为本发明中的槽钢挤压模的结构示意图。
图3为本发明中自制的简易拉矫工装的结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
实施例1
请参阅图1，一种槽钢的热挤压成型方法，具体步骤如下：
(1)坯料加工：对锻造光坯圆钢进行锯切、车床加工和外表面抛光，工艺要求：经加工抛光后外表面光滑无缺陷，糙度≤2.0μm，锯切后端面切斜度≤5mm，车床加工后的坯料头部倒外圆弧角R30mm，尾部倒外圆弧角R10mm，外径φ217mm，长500mm；
(2)坯料预热：坯料预热采用箱式电炉或环形炉进行加热，预热温度为850℃，保温时间不小于6h；
(3)感应加热：为保证坯料整体温度的均匀性，采用分段加热和保温方法，温度测量以坯料头部中心温度为准，首先将温度加热至1050℃，保温3min，加热至1150℃保温3min，加热至1200℃，迅速出炉；
(4)工模具准备：不锈钢槽钢热挤压采用专业设计的带有槽钢形状孔型的槽钢挤压模具2，槽钢挤压模具2孔型采用带有圆弧型导流槽的槽钢挤压模，槽钢挤压模具2的模支撑和模中撑均带有槽钢形状孔型。由操作人员将槽钢挤压模具2组装到位，组装好后由技术人员检查槽钢挤压模具2是否满足槽钢1的挤压要求；采用专业设计的孔型与槽钢形状相同的槽钢挤压模具2，槽钢挤压模具2的孔型带有渐变的导流弧线，槽钢挤压模具2的模支撑和模中撑均带有槽钢形状；所述槽钢1包括槽钢腰部9及设置有槽钢腰部9两侧的槽钢腿部10，槽钢腰部9的高为h，槽钢腿部10的高为b，槽钢腰部9的厚度为d，槽钢腿部10的厚度为t；
(5)润滑：对坯料的外表面和挤压过程中的挤压模进行玻璃润滑，润滑玻璃垫的孔型为槽钢型玻璃垫；按照润滑所使用的玻璃粉型号要求进行润滑玻璃粉铺洒和玻璃垫制作，目的是对坯料的外表面和挤压过程中的挤压模具进行润滑：润滑台铺洒用玻璃粉型号为GW8，将该玻璃粉均应铺洒在挤压机的润滑台上；制作玻璃垫的玻璃粉选用HDK，使用玻璃垫制作工具压制成型；最后放入电阻炉内150℃烘干；
(6)热挤压：采用63MN卧式挤压机进行热挤压成型，工艺参数为：挤压比为23.8，挤压速度160mm/S，挤压力理论计算26.8MN；
(7)冷却：不锈钢槽钢挤压完毕并将压余切下后，通过出料***迅速出料，并马上入水冷却到50℃以下；
(8)检验：检验挤压出槽钢的表面质量并测量其尺寸是否满足设定要求；
(9)固溶热处理：固溶热处理在连续式辊底热处理炉中进行，热处理工艺为：保温温度1050℃，保温时间60min，喷淋水冷；热处理的目的主要是保证产品的力学性能和耐蚀性能；
(10)拉矫：利用自制的简易拉矫工装配合钢管冷拔设备对热处理后的槽钢进行拉直、扭正，并将槽钢拉到规定的尺寸公差范围内；所述自制的简易拉矫工装包括外筒3、内筒4、滑道5、滑道钳口6、油缸7和油缸支座8，所述外筒3位于内筒4的外部，滑道5位于内筒4的内部，所述滑道钳口6连接在滑道5的内部，所述油缸支座8连接在内筒4的右侧，所述油缸7安装在油缸支座8的左侧且油缸7的另一端连接滑道钳口6；
(11)酸洗：利用硝酸和氢氟酸配制的混酸中对不锈钢槽钢进行酸洗，去掉表面的氧化皮；
(12)拉拔：在钢管冷拔机上拉拔，拉拔模具的孔型为槽钢形状，拉拔前槽钢所以表面均涂上牛油石灰进行润滑；拉拔的目的是对槽钢进一步进行矫形；
(13)检验：验拉拔后的槽钢表面和尺寸，检验经上述步骤生产出的不锈钢槽钢的力学性能及理化性能。
实施例2
请参阅图1，一种槽钢的热挤压成型方法，具体步骤如下：
(1)坯料加工：对锻造光坯圆钢进行锯切、车床加工和外表面抛光，工艺要求：经加工抛光后外表面光滑无缺陷，糙度≤2.0μm，锯切后端面切斜度≤5mm，车床加工后的坯料头部倒外圆弧角R30mm，尾部倒外圆弧角R10mm，外径φ217mm，长500mm；
(2)坯料预热：坯料预热采用箱式电炉或环形炉进行加热，预热温度为880℃，保温时间不小于6h；
(3)感应加热：为保证坯料整体温度的均匀性，采用分段加热和保温方法，温度测量以坯料头部中心温度为准，首先将温度加热至10600℃，保温3.5min，加热至1160℃保温3.5min，加热至1210℃，迅速出炉；
(4)工模具准备：不锈钢槽钢热挤压采用专业设计的带有槽钢形状孔型的槽钢挤压模具2，槽钢挤压模具2孔型采用带有圆弧型导流槽的槽钢挤压模，槽钢挤压模具2的模支撑和模中撑均带有槽钢形状孔型。由操作人员将槽钢挤压模具2组装到位，组装好后由技术人员检查槽钢挤压模具2是否满足槽钢1的挤压要求；采用专业设计的孔型与槽钢形状相同的槽钢挤压模具2，槽钢挤压模具2的孔型带有渐变的导流弧线，槽钢挤压模具2的模支撑和模中撑均带有槽钢形状；所述槽钢1包括槽钢腰部9及设置有槽钢腰部9两侧的槽钢腿部10，槽钢腰部9的高为h，槽钢腿部10的高为b，槽钢腰部9的厚度为d，槽钢腿部10的厚度为t；
(5)润滑：对坯料的外表面和挤压过程中的挤压模进行玻璃润滑，润滑玻璃垫的孔型为槽钢型玻璃垫；按照润滑所使用的玻璃粉型号要求进行润滑玻璃粉铺洒和玻璃垫制作，目的是对坯料的外表面和挤压过程中的挤压模具进行润滑：润滑台铺洒用玻璃粉型号为GW8，将该玻璃粉均应铺洒在挤压机的润滑台上；制作玻璃垫的玻璃粉选用HDK，使用玻璃垫制作工具压制成型；最后放入电阻炉内150℃烘干；
(6)热挤压：采用63MN卧式挤压机进行热挤压成型，工艺参数为：挤压比为23.8，挤压速度160mm/S，挤压力理论计算26.8MN；
(7)冷却：不锈钢槽钢挤压完毕并将压余切下后，通过出料***迅速出料，并马上入水冷却到50℃以下；
(8)检验：检验挤压出槽钢的表面质量并测量其尺寸是否满足设定要求；
(9)固溶热处理：固溶热处理在连续式辊底热处理炉中进行，热处理工艺为：保温温度1060℃，保温时间60min，喷淋水冷；热处理的目的主要是保证产品的力学性能和耐蚀性能；
(10)拉矫：利用自制的简易拉矫工装配合钢管冷拔设备对热处理后的槽钢进行拉直、扭正，并将槽钢拉到规定的尺寸公差范围内；所述自制的简易拉矫工装包括外筒3、内筒4、滑道5、滑道钳口6、油缸7和油缸支座8，所述外筒3位于内筒4的外部，滑道5位于内筒4的内部，所述滑道钳口6连接在滑道5的内部，所述油缸支座8连接在内筒4的右侧，所述油缸7安装在油缸支座8的左侧且油缸7的另一端连接滑道钳口6；
(11)酸洗：利用硝酸和氢氟酸配制的混酸中对不锈钢槽钢进行酸洗，去掉表面的氧化皮；
(12)拉拔：在钢管冷拔机上拉拔，拉拔模具的孔型为槽钢形状，拉拔前槽钢所以表面均涂上牛油石灰进行润滑；拉拔的目的是对槽钢进一步进行矫形；
(13)检验：验拉拔后的槽钢表面和尺寸，检验经上述步骤生产出的不锈钢槽钢的力学性能及理化性能。
实施例3
请参阅图1-3，一种槽钢的热挤压成型方法，具体步骤如下：
(1)坯料加工：对锻造光坯圆钢进行锯切、车床加工和外表面抛光，工艺要求：经加工抛光后外表面光滑无缺陷，糙度≤2.0μm，锯切后端面切斜度≤5mm，车床加工后的坯料头部倒外圆弧角R30mm，尾部倒外圆弧角R10mm，外径φ217mm，长500mm；
(2)坯料预热：坯料预热采用箱式电炉或环形炉进行加热，预热温度为900℃，保温时间不小于6h；
(3)感应加热：为保证坯料整体温度的均匀性，采用分段加热和保温方法，温度测量以坯料头部中心温度为准，首先将温度加热至1080℃，保温4min，加热至1180℃保温4min，加热至1220℃，迅速出炉；
(4)工模具准备：不锈钢槽钢热挤压采用专业设计的带有槽钢形状孔型的槽钢挤压模具2，槽钢挤压模具2孔型采用带有圆弧型导流槽的槽钢挤压模，槽钢挤压模具2的模支撑和模中撑均带有槽钢形状孔型。由操作人员将槽钢挤压模具2组装到位，组装好后由技术人员检查槽钢挤压模具2是否满足槽钢1的挤压要求；采用专业设计的孔型与槽钢形状相同的槽钢挤压模具2，槽钢挤压模具2的孔型带有渐变的导流弧线，槽钢挤压模具2的模支撑和模中撑均带有槽钢形状；所述槽钢1包括槽钢腰部9及设置有槽钢腰部9两侧的槽钢腿部10，槽钢腰部9的高为h，槽钢腿部10的高为b，槽钢腰部9的厚度为d，槽钢腿部10的厚度为t；
(5)润滑：对坯料的外表面和挤压过程中的挤压模进行玻璃润滑，润滑玻璃垫的孔型为槽钢型玻璃垫；按照润滑所使用的玻璃粉型号要求进行润滑玻璃粉铺洒和玻璃垫制作，目的是对坯料的外表面和挤压过程中的挤压模具进行润滑：润滑台铺洒用玻璃粉型号为GW8，将该玻璃粉均应铺洒在挤压机的润滑台上；制作玻璃垫的玻璃粉选用HDK-5，使用玻璃垫制作工具压制成型；最后放入电阻炉内150℃烘干；
(6)热挤压：采用63MN卧式挤压机进行热挤压成型，工艺参数为：挤压比为23.8，挤压速度160mm/S，挤压力理论计算26.8MN；
(7)冷却：不锈钢槽钢挤压完毕并将压余切下后，通过出料***迅速出料，并马上入水冷却到50℃以下；
(8)检验：检验挤压出槽钢的表面质量并测量其尺寸是否满足设定要求；
(9)固溶热处理：固溶热处理在连续式辊底热处理炉中进行，热处理工艺为：保温温度1080℃，保温时间60min，喷淋水冷；热处理的目的主要是保证产品的力学性能和耐蚀性能；
(10)拉矫：利用自制的简易拉矫工装配合钢管冷拔设备对热处理后的槽钢进行拉直、扭正，并将槽钢拉到规定的尺寸公差范围内；所述自制的简易拉矫工装包括外筒3、内筒4、滑道5、滑道钳口6、油缸7和油缸支座8，所述外筒3位于内筒4的外部，滑道5位于内筒4的内部，所述滑道钳口6连接在滑道5的内部，所述油缸支座8连接在内筒4的右侧，所述油缸7安装在油缸支座8的左侧且油缸7的另一端连接滑道钳口6；
(11)酸洗：利用硝酸和氢氟酸配制的混酸中对不锈钢槽钢进行酸洗，去掉表面的氧化皮；
(12)拉拔：在钢管冷拔机上拉拔，拉拔模具的孔型为槽钢形状，拉拔前槽钢所以表面均涂上牛油石灰进行润滑；拉拔的目的是对槽钢进一步进行矫形；
(13)检验：验拉拔后的槽钢表面和尺寸，检验经上述步骤生产出的不锈钢槽钢的力学性能及理化性能。
实施例4
请参阅图3，一种槽钢的热挤压成型方法，具体步骤如下：
(1)坯料加工：对锻造光坯圆钢进行锯切、车床加工和外表面抛光，工艺要求：经加工抛光后外表面光滑无缺陷，糙度≤2.0μm，锯切后端面切斜度≤5mm，车床加工后的坯料头部倒外圆弧角R30mm，尾部倒外圆弧角R10mm，外径φ217mm，长500mm；
(2)坯料预热：坯料预热采用箱式电炉或环形炉进行加热，预热温度为920℃，保温时间不小于6h；
(3)感应加热：为保证坯料整体温度的均匀性，采用分段加热和保温方法，温度测量以坯料头部中心温度为准，首先将温度加热至10900℃，保温4.5min，加热至1190℃保温4.5min，加热至1230℃，迅速出炉；
(4)工模具准备：不锈钢槽钢热挤压采用专业设计的带有槽钢形状孔型的槽钢挤压模具2，槽钢挤压模具2孔型采用带有圆弧型导流槽的槽钢挤压模，槽钢挤压模具2的模支撑和模中撑均带有槽钢形状孔型。由操作人员将槽钢挤压模具2组装到位，组装好后由技术人员检查槽钢挤压模具2是否满足槽钢1的挤压要求；采用专业设计的孔型与槽钢形状相同的槽钢挤压模具2，槽钢挤压模具2的孔型带有渐变的导流弧线，槽钢挤压模具2的模支撑和模中撑均带有槽钢形状；所述槽钢1包括槽钢腰部9及设置有槽钢腰部9两侧的槽钢腿部10，槽钢腰部9的高为h，槽钢腿部10的高为b，槽钢腰部9的厚度为d，槽钢腿部10的厚度为t；
(5)润滑：对坯料的外表面和挤压过程中的挤压模进行玻璃润滑，润滑玻璃垫的孔型为槽钢型玻璃垫；按照润滑所使用的玻璃粉型号要求进行润滑玻璃粉铺洒和玻璃垫制作，目的是对坯料的外表面和挤压过程中的挤压模具进行润滑：润滑台铺洒用玻璃粉型号为GW8，将该玻璃粉均应铺洒在挤压机的润滑台上；制作玻璃垫的玻璃粉选用HDK-5，使用玻璃垫制作工具压制成型；最后放入电阻炉内150℃烘干；
(6)热挤压：采用63MN卧式挤压机进行热挤压成型，工艺参数为：挤压比为23.8，挤压速度160mm/S，挤压力理论计算26.8MN；
(7)冷却：不锈钢槽钢挤压完毕并将压余切下后，通过出料***迅速出料，并马上入水冷却到50℃以下；
(8)检验：检验挤压出槽钢的表面质量并测量其尺寸是否满足设定要求；
(9)固溶热处理：固溶热处理在连续式辊底热处理炉中进行，热处理工艺为：保温温度1090℃，保温时间60min，喷淋水冷；热处理的目的主要是保证产品的力学性能和耐蚀性能；
(10)拉矫：利用自制的简易拉矫工装配合钢管冷拔设备对热处理后的槽钢进行拉直、扭正，并将槽钢拉到规定的尺寸公差范围内；所述自制的简易拉矫工装包括外筒3、内筒4、滑道5、滑道钳口6、油缸7和油缸支座8，所述外筒3位于内筒4的外部，滑道5位于内筒4的内部，所述滑道钳口6连接在滑道5的内部，所述油缸支座8连接在内筒4的右侧，所述油缸7安装在油缸支座8的左侧且油缸7的另一端连接滑道钳口6；
(11)酸洗：利用硝酸和氢氟酸配制的混酸中对不锈钢槽钢进行酸洗，去掉表面的氧化皮；
(12)拉拔：在钢管冷拔机上拉拔，拉拔模具的孔型为槽钢形状，拉拔前槽钢所以表面均涂上牛油石灰进行润滑；拉拔的目的是对槽钢进一步进行矫形；
(13)检验：验拉拔后的槽钢表面和尺寸，检验经上述步骤生产出的不锈钢槽钢的力学性能及理化性能。
实施例5
请参阅图3，一种槽钢的热挤压成型方法，具体步骤如下：
(1)坯料加工：对锻造光坯圆钢进行锯切、车床加工和外表面抛光，工艺要求：经加工抛光后外表面光滑无缺陷，糙度≤2.0μm，锯切后端面切斜度≤5mm，车床加工后的坯料头部倒外圆弧角R30mm，尾部倒外圆弧角R10mm，外径φ217mm，长500mm；
(2)坯料预热：坯料预热采用箱式电炉或环形炉进行加热，预热温度为950℃，保温时间不小于6h；
(3)感应加热：为保证坯料整体温度的均匀性，采用分段加热和保温方法，温度测量以坯料头部中心温度为准，首先将温度加热至1100℃，保温5min，加热至1200℃保温5min，加热至1240℃，迅速出炉；
(4)工模具准备：不锈钢槽钢热挤压采用专业设计的带有槽钢形状孔型的槽钢挤压模具2，槽钢挤压模具2孔型采用带有圆弧型导流槽的槽钢挤压模，槽钢挤压模具2的模支撑和模中撑均带有槽钢形状孔型。由操作人员将槽钢挤压模具2组装到位，组装好后由技术人员检查槽钢挤压模具2是否满足槽钢1的挤压要求；采用专业设计的孔型与槽钢形状相同的槽钢挤压模具2，槽钢挤压模具2的孔型带有渐变的导流弧线，槽钢挤压模具2的模支撑和模中撑均带有槽钢形状；所述槽钢1包括槽钢腰部9及设置有槽钢腰部9两侧的槽钢腿部10，槽钢腰部9的高为h，槽钢腿部10的高为b，槽钢腰部9的厚度为d，槽钢腿部10的厚度为t；
(5)润滑：对坯料的外表面和挤压过程中的挤压模进行玻璃润滑，润滑玻璃垫的孔型为槽钢型玻璃垫；按照润滑所使用的玻璃粉型号要求进行润滑玻璃粉铺洒和玻璃垫制作，目的是对坯料的外表面和挤压过程中的挤压模具进行润滑：润滑台铺洒用玻璃粉型号为GW8，将该玻璃粉均应铺洒在挤压机的润滑台上；制作玻璃垫的玻璃粉选用HDK-5，使用玻璃垫制作工具压制成型；最后放入电阻炉内150℃烘干；
(6)热挤压：采用63MN卧式挤压机进行热挤压成型，工艺参数为：挤压比为23.8，挤压速度160mm/S，挤压力理论计算26.8MN；
(7)冷却：不锈钢槽钢挤压完毕并将压余切下后，通过出料***迅速出料，并马上入水冷却到50℃以下；
(8)检验：检验挤压出槽钢的表面质量并测量其尺寸是否满足设定要求；
(9)固溶热处理：固溶热处理在连续式辊底热处理炉中进行，热处理工艺为：保温温度1100℃，保温时间60min，喷淋水冷；热处理的目的主要是保证产品的力学性能和耐蚀性能；
(10)拉矫：利用自制的简易拉矫工装配合钢管冷拔设备对热处理后的槽钢进行拉直、扭正，并将槽钢拉到规定的尺寸公差范围内；所述自制的简易拉矫工装包括外筒3、内筒4、滑道5、滑道钳口6、油缸7和油缸支座8，所述外筒3位于内筒4的外部，滑道5位于内筒4的内部，所述滑道钳口6连接在滑道5的内部，所述油缸支座8连接在内筒4的右侧，所述油缸7安装在油缸支座8的左侧且油缸7的另一端连接滑道钳口6；
(11)酸洗：利用硝酸和氢氟酸配制的混酸中对不锈钢槽钢进行酸洗，去掉表面的氧化皮；
(12)拉拔：在钢管冷拔机上拉拔，拉拔模具的孔型为槽钢形状，拉拔前槽钢所以表面均涂上牛油石灰进行润滑；拉拔的目的是对槽钢进一步进行矫形；
(13)检验：验拉拔后的槽钢表面和尺寸，检验经上述步骤生产出的不锈钢槽钢的力学性能及理化性能。
所述拉拔步骤中是采用孔型、形状、尺寸均与槽钢相同的模具在钢管冷拔机上进行拔制的。力学性能试验的取样及试验方法符合GB/T2795和GB/T228的规定，化学成分的取样方法和试验方法符合GB/T20066和GB/T223的规定，晶间腐蚀符合Q-CNPE.J103.37的规定，尺寸满足GB/T706的要求。
性能检验取样位置全部在实施例2制作的槽钢的腹板切取，检验结果如下表所示。
表1：化学成分检验结果
| 元素 | C | Si | Mn | P | S | Cr | Ni | N |
| 要求 | ≤0.03 | ≤1.00 | ≤2.00 | ≤0.045 | ≤0.030 | 18.0-20.0 | 8.0-12.0 | ≤0.1 |
| 实测 | 0.016 | 0.56 | 1.16 | 0.016 | 0.006 | 18.32 | 9.46 | 0.03 |
表2：力学性能检验结果
| 抗拉强度MPa | 屈服强度MPa | 断后伸长率％ | 硬度HBW | |
| 要求 | ≥480 | ≥175 | ≥40 | ≤187 |
| 实测 | 562 | 228 | 51 | 159 |
表3：晶间腐蚀试验结果
表4：尺寸检验结果
| 产品编号 | b(mm) | h(mm) | d(mm) | t(mm) |
| 1 | 47.8 | 99.6 | 5.2 | 8.4 |
| 2 | 48.4 | 100.6 | 5.4 | 8.8 |
| 3 | 47.6 | 99.4 | 5.1 | 8.3 |
经检验，制造生产的不锈钢槽钢的表面质量、尺寸精度、理化性能、力学性能、耐蚀性能等指标均满足设计要求。目前该产品已用于田湾核电改造项目，产品质量符合技术规范XTG-JS-009-2017要求。
本发明中不锈钢实心坯料的加热工艺，采用多段保温的方法实现了坯料加热的均匀性，保证坯料整体加热温度控制在目标温度误差范围之内；采用该方法制作出的不锈钢槽钢表面质量良好，经拉矫后尺寸精度控制在误差范围之内，且经过理化分析和力学性能测试，性能指标均符合技术要求，整体质量达到了相关标准或技术规范要求，本发明可应用于一些特殊行业，可进行小批量生产。例如核电上用到的支撑件或轨道等。
上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下作出各种变化。
Claims (2)
1.一种槽钢的热挤压成型方法，其特征在于，具体步骤如下：
(1)坯料加工：对锻造光坯圆钢进行锯切、车床加工和外表面抛光，工艺要求：经加工抛光后外表面光滑无缺陷，糙度≤2.0μm，锯切后端面切斜度≤5mm，车床加工后的坯料头部倒外圆弧角R30mm，尾部倒外圆弧角R10mm，外径φ217mm，长500mm；
(2)坯料预热：坯料预热采用箱式电炉或环形炉进行加热，预热温度为850-950℃，保温时间不小于6h；
(3)感应加热：采用分段加热和保温方法，温度测量以坯料头部中心温度为准，首先将温度加热至1050-1100℃，保温3-5min，加热至1150-1200℃保温3-5min，加热至1200-1240℃，迅速出炉；
(4)工模具准备：采用专业设计的孔型与槽钢形状相同的槽钢挤压模具，槽钢挤压模具的孔型带有渐变的导流弧线，槽钢挤压模具的模支撑和模中撑均带有槽钢形状；
(5)润滑：对坯料的外表面和挤压过程中的挤压模进行玻璃润滑，润滑玻璃垫的孔型为槽钢型玻璃垫；
(6)热挤压：采用63MN卧式挤压机进行热挤压成型，工艺参数为：挤压比为23.8，挤压速度160mm/S，挤压力理论计算26.8MN；
(7)冷却：不锈钢槽钢挤压完毕并将压余切下后，通过出料***迅速出料，并马上入水冷却到50℃以下；
(8)检验：检验挤压出槽钢的表面质量并测量其尺寸是否满足设定要求；
(9)固溶热处理：固溶热处理在连续式辊底热处理炉中进行，热处理工艺为：保温温度1050-1100℃，保温时间60min，喷淋水冷；
(10)拉矫：利用自制的简易拉矫工装配合钢管冷拔设备对热处理后的槽钢进行拉直、扭正，并将槽钢拉到规定的尺寸公差范围内；
(11)酸洗：利用硝酸和氢氟酸配制的混酸中对不锈钢槽钢进行酸洗，去掉表面的氧化皮；
(12)拉拔：在钢管冷拔机上拉拔，拉拔模具的孔型为槽钢形状，拉拔前槽钢所以表面均涂上牛油石灰进行润滑；
(13)检验：验拉拔后的槽钢表面和尺寸，检验经上述步骤生产出的不锈钢槽钢的力学性能及理化性能。
2.根据权利要求1所述的槽钢的热挤压成型方法，其特征在于，所述拉拔步骤中是采用孔型、形状、尺寸均与槽钢相同的模具在钢管冷拔机上进行拔制的。
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