CN113102498A - 一种提高压缩机壳体用钢尺寸精度的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种提高压缩机壳体用钢尺寸精度的方法，所述方法包括，对压缩机壳体用板坯进行加热，获得加热板坯；对所述加热板坯进行粗轧，获得中间坯；对所述中间坯以≤20μm的凸度进行精轧，获得带钢；对所述带钢以580‑650℃的温度进行卷取，获得压缩机壳体用热轧卷；对所述压缩机壳体用热轧卷以≥1.5％的延伸率进行拉伸变形，获得高尺寸精度的压缩机壳体用钢。采用本发明提供的方法，压缩机壳体用热轧卷在宽度方向的厚度极差为0.020mm，极差极小，厚度公差小，尺寸精度高；经过扩径后收缩量为0.01‑0.02mm，收缩量小，尺寸精度高。

Description

一种提高压缩机壳体用钢尺寸精度的方法

技术领域

本发明属于钢铁冶炼技术领域，尤其涉及一种提高压缩机壳体用钢尺寸精度的方法。

背景技术

空调压缩机主壳体主要用于在内部安装压缩机的零部件，并形成封闭腔，储存压缩机介质和润滑液等，因此，压缩机壳体的精度直接影响压缩机与壳体的装配精度，从而影响压缩机整体的噪音水平、工作稳定性、能耗水平等各个方面。随着生活水平的提高，人们对空调的噪音、能耗要求也越来越高。为适应市场对空调质量需求的提升，各空调厂家均在想方设法提高压缩机质量。其中压缩机壳体的内径精度提升的要求也越来越迫切。前期空调压缩机壳体内径要求一般为±0.05mm，目前一些高精度壳体要求内径公差为±0.02mm以内。

常用的空调压缩机壳体用热轧钢原料其厚度偏差大，通过分条、焊管、扩径和分切等工序后，会导致壁厚有0至0.09mm范围内的波动，无法满足±0.02mm的内径变化要求。

发明内容

为了解决上述的技术问题，本发明提供了一种提高压缩机壳体用钢尺寸精度的方法，该方法提供的压缩机壳体用钢尺寸精度高，用于制作压缩机壳体，经过变径后，回弹小，尺寸精度高。

本发明提供了一种提高压缩机壳体用钢尺寸精度的方法，所述方法包括，

对压缩机壳体用板坯进行加热，获得加热板坯；

对所述加热板坯进行粗轧，获得中间坯；

对所述中间坯以≤20μm的凸度进行精轧，获得带钢；

对所述带钢以580-650℃的温度进行卷取，获得压缩机壳体用热轧卷；

对所述压缩机壳体用热轧卷以≥1.5％的延伸率进行拉伸变形，获得高尺寸精度的压缩机壳体用钢。

进一步地，所述凸度为10-20μm。

进一步地，所述延伸率为1.5-5％。

进一步地，所述精轧开始温度为1030-1100℃，所述精轧结束温度为850-910℃。

进一步地，所述加热温度为1160-1250℃，所述加热时间为1.5-2.0h。

进一步地，所述粗轧开始温度为1130-1230℃，所述粗轧结束温度为1050-1120℃。

进一步地，所述中间坯的厚度为34-52mm。

进一步地，所述压缩机壳体用板坯由如下质量分数的化学成分：C：0.01-1.0％；Si≤0.05％；Mn：0.2-2.0％；P≤0.03％；S≤0.03％；Al：0.02-0.06％；其余为Fe及不可避免的杂质。

进一步地，所述C的质量分数为0.01-0.1％，所述Mn的质量分数为0.2-1.0％。

进一步地，所述压缩机壳体用钢的厚度为1.5-6.0mm。

本发明实施例中的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

本发明提供了一种提高压缩机壳体用钢尺寸精度的方法，在精轧过程中控制凸度，从而减小热轧卷宽度方向的中心和边部的厚度差值，从而提高尺寸精度；对热轧卷进行拉伸变形，提前去除材料的塑性变形，消除低碳钢的屈服平台，避开或降低压缩机壳体在扩径过程中产生的弹性变形及弹塑性变形，消除或降低变形后的弹性回复，从而降低变形后的尺寸收缩，从而保证了压缩机的壳体尺寸精度；通过控制卷取温度，既可以保证压缩机壳体用钢的变形性还可以保证强度。采用本发明提供的方法，压缩机壳体用热轧卷在宽度方向的厚度极差为0.020mm，极差极小，厚度公差小，尺寸精度高；经过扩径后收缩量为0.01-0.02mm，收缩量小，尺寸精度高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明实施例提供的一种提高压缩机壳体用钢尺寸精度的方法工艺图；

图2为本发明实施例提供的一种压缩机壳体用钢的拉伸曲线图；

图3为对比例1提供的一种压缩机壳体用钢的拉伸曲线图。

具体实施方式

下文将结合具体实施方式和实施例，具体阐述本发明，本发明的优点和各种效果将由此更加清楚地呈现。本领域技术人员应理解，这些具体实施方式和实施例是用于说明本发明，而非限制本发明。

在整个说明书中，除非另有特别说明，本文使用的术语应理解为如本领域中通常所使用的含义。因此，除非另有定义，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属领域技术人员的一般理解相同的含义。若存在矛盾，本说明书优先。

除非另有特别说明，本发明中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等，均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

本发明实施例提供的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下：

本发明实施例提供了一种提高压缩机壳体用钢尺寸精度的方法，结合图1，所述方法包括，

S1，对压缩机壳体用板坯进行加热，获得加热板坯；

作为本发明实施例的一种实施方式，所述加热温度为1160-1250℃，所述加热时间为1.5-2.0h。

通过加热可以提高组织的均匀性，加热温度过低，无法保证精轧温度易导致带钢组织不均匀；加热温度过高，会增加氧化铁皮。

作为本发明实施例的一种实施方式，所述压缩机壳体用板坯由如下质量分数的化学成分：C：0.01-1.0％；Si≤0.05％；Mn：0.2-2.0％；P≤0.03％；S≤0.03％；Al：0.02-0.06％；其余为Fe及不可避免的杂质。

在本发明中，压缩机壳体用板坯的成分是低碳成分体系，各元素的作用如下：

C：C是钢中最经济的强化元素之一，C含量太低，不能保证壳体的强度，在压缩机工作过程中容易变形或开裂；但当C含量太高，钢的焊接性能与成形性能将恶化，无法满足制管过程中焊接性能与冷成形性能要求。因此，综合考虑，本发明钢中C含量控制在0.01-1.0％。

Mn：Mn是固溶强化元素，有利于提高钢的强度，同时降低S的有害影响。因此，综合考虑，本发明将Mn的含量设计为0.2-1.0％。

P与S：P、S、Si为钢中杂质元素，P元素易引起钢材的中心偏析，恶化钢材的焊接性与塑韧性；S元素易于Mn元素形成MnS夹杂，降低韧性，S i元素会对焊接性能产生影响。因此，综合考虑材料的焊接性与塑韧性，本发明钢中P含量≤0.03％，S含量≤0.03％、S含量≤0.05％。

Al：Al加入钢中主要是为了脱氧。本发明钢种在扩径成形过程中要求较好的冷成形性能，脱氧不净将导致材料的冷成形性能下降，为满足钢板成形性能要求，Al含量应≥0.02％。但Al含量过高会导致钢中AlN类夹杂物过多，降低材料的延伸率。因此，综合考虑，本发明的Al含量控制在0.02-0.06％。

作为本发明实施例的一种实施方式，所述C的质量分数为0.01-0.1％，所述Mn的质量分数为0.2-1.0％。C还可以优选为0.02-0.06％，Mn可优选0.2-0.8％

S2，对所述加热板坯进行粗轧，获得中间坯；

作为本发明实施例的一种实施方式，所述粗轧开始温度为1130-1230℃，所述粗轧结束温度为1050-1120℃。

控制粗轧温度，以保证精轧入口的温度，如果粗轧开始温度过高，从而粗轧结束温度和精轧入口温度(精轧开始温度)都会较高，这样会使热轧后的带钢表面质量差，出现凹坑和麻点，还会造成氧化铁皮过厚。如果粗轧开始温度过低，那么粗轧结束温度和精轧入口温度都会较低，这样会造成热轧材料的组织不均匀，在带钢的宽度方向的边部容易出现混晶，从而使得宽度方向的各个部位变形不一致，从而使得厚度尺寸在宽度方向波动过大。

作为本发明实施例的一种实施方式，所述中间坯的厚度为34-52mm。

S3，对所述中间坯以≤20μm的凸度进行精轧，获得带钢；

作为本发明实施例的一种实施方式，所述凸度为10-20μm。

控制凸度，可以控制带钢在宽度方向的厚度尺寸更稳定。如果凸度过大，那么带钢宽度方向的中心部位的厚度大于边部位置的厚度，在分条后焊管后，就会使得焊管的内径波动过大，从而使得压缩机壳体加工工艺不稳定。如果凸度过小，会造成带钢的板形不良，出现边浪和中间浪缺陷。

作为本发明实施例的一种实施方式，所述精轧开始温度为1030-1100℃，所述精轧结束温度为850-910℃。

控制精轧温度，是为了控制带钢的组织均匀性。如果精轧结束温度过过高，会造成带钢的表面质量差，出现凹坑和麻点缺陷，还会造成氧化铁皮过厚。如果精轧结束温度过低，还会使得带钢组织不均匀，在带钢宽度方向的边部出现混晶，从而使得宽度方向变形不一致，出现厚度尺寸的波动。

S4，对所述带钢以580-650℃的温度进行卷取，获得压缩机壳体用热轧卷；

控制卷取温度，可以控制热轧卷的力学性能。如果卷取温度过高，会使得材料的晶粒粗大，造成热轧卷的强度低，不满足使用要求；如果卷取温度过低，会使得材料的晶粒尺寸过小，使得热轧卷的强度过高，一方面不利于变形，另一方面，会使得材料的力学性能不稳定，从而不利于模具稳定的进行压缩机壳体生产。

S5，对所述压缩机壳体用热轧卷以≥1.5％的延伸率进行拉伸变形，获得高尺寸精度的压缩机壳体用钢。

作为本发明实施例的一种实施方式，所述延伸率为1.5-5％。

通过控制延伸率，一方面，可以消除热轧过程产生的边浪和中间浪的板形问题，另一方面，还可以提前去除材料的塑性变形，消除低碳钢的屈服平台，避开或降低压缩机壳体在扩径过程中产生的弹性变形及弹塑性变形，消除或降低变形后的弹性回复，从而降低变形后的尺寸收缩，从而保证了压缩机的壳体尺寸精度。延伸率过大，会产生加工硬化，从而影响材料的变形性；延伸率过小，难以消除边浪和中间浪的板形问题，而且扩径后还会出现回弹问题，无法保证压缩机壳体的尺寸精度。

作为本发明实施例的一种实施方式，所述压缩机壳体用钢的厚度为1.5-6mm。

下面将结合实施例、对比例及实验数据对本发明的一种提高压缩机壳体用钢尺寸精度的方法进行详细说明。

实施例1-3

实施例1-3提供了一种提高压缩机壳体用钢尺寸精度的方法，具体如下：

1、冶炼与连铸：冶炼钢水并将钢水连铸，获得板坯，板坯由表1所示的质量分数的化学元素组成，其余为Fe及不可避免的杂质。

2、板坯加热：板坯加热工艺中，加热温度控制在1200-1250℃，保温时间控制在1.5-2.0h。

3、热轧：热轧依次包括粗轧和精轧，热轧工艺中，精轧结束温度为850-900℃。

4、将步骤3精轧后的带钢进行卷取，获得热轧卷；卷取工艺中，温度为580-650℃；

5、对步骤4获得的热轧卷进行开卷平整：平整工艺中，平整延伸率不低于1.5％。

步骤1-5的具体工艺控制如表2所示。

对比例1

对比例1提供了一种压缩机壳体用钢的制备方法，具体如下：

1、冶炼与连铸：冶炼钢水并将钢水连铸，获得板坯，板坯由表1所示的质量分数的化学元素组成，其余为Fe及不可避免的杂质。

2、板坯加热：板坯加热工艺中，加热温度控制在1200-1250℃，保温时间控制在1.5-2.0h。

3、热轧：热轧依次包括粗轧和精轧，热轧工艺中，精轧结束温度为850-910℃。

4、将步骤3精轧后的带钢进行卷取，获得热轧卷；卷取工艺中，温度为580-650℃；

5、对步骤4获得的热轧卷进行开卷平整：平整工艺中，平整延伸率不低于1.5％。

步骤1-5的具体工艺控制如表2所示。

表1

编号	C/％	Si/％	Mn/％	P/％	S/％	Al<sub>t</sub>/％
							实施例1	0.035	0.016	0.42	0.008	0.012	0.030
实施例2	0.041	0.018	0.41	0.007	0.009	0.035
							实施例3	0.036	0.015	0.52	0.008	0.008	0.025
对比例1	0.035	0.016	0.42	0.008	0.012	0.030

表2

将实施例1-3以及对比例1提供的压缩机壳体用钢沿宽度方向测量7个厚度，测量位置沿宽度方向平均分布，测量结果如表3所示，并进行力学性能测试如表3所示；对实施例1-3以及对比例1提供的压缩机壳体用钢分3条后进行焊管，焊管的直径为89.96mm，再对焊管进行扩径至90.02mm，生产结束后对扩径后的焊管进行直径测量，如表4所示。

表3

表4

编号	内径要求/mm	扩径目标/mm	内径实测/mm	收缩量/mm	判定结果
						实施例1	90±0.02	90.02	90.01	0.01	合格
实施例2	90±0.02	90.02	90.00	0.02	合格
						实施例3	90±0.02	90.02	90.01	0.01	合格
对比例1	90±0.02	90.02	89.97	0.05	不合格

由表3可知，实施例1-3提供的带钢在宽度方向的厚度极差为0.02mm，极差极小，厚度公差小，尺寸精度高。由表4可知，实施例1-3提供的带钢进过扩径后收缩量为0.01-0.02mm，收缩量小，尺寸精度高。

由表3可知，对比例1提供的带钢在宽度方向的厚度极差为0.033mm，极差大于本发明实施例1-3，尺寸精度低。由表4可知，对比例1提供的带钢进过扩径后收缩量为0.05mm，收缩量大于本发明实施例1-3，尺寸精度低。

图2为本发明实施例提供的压缩机壳体用钢的力学性能测试曲线，由曲线可知，其屈服平台，说明在扩径后收缩量会非常的小，尺寸精度高；

图3为对比例1提供的压缩机壳体用钢的力学性能测试曲线，由曲线可知，存在明显的屈服平台，说明在扩径后收缩量会比较大，尺寸精度差。

本发明提供了一种提高压缩机壳体用钢尺寸精度的方法，在精轧过程中控制凸度，从而减小热轧卷宽度方向的中心和边部的厚度差值，从而提高尺寸精度；对热轧卷进行拉伸变形，提前去除材料的塑性变形，消除低碳钢的屈服平台，避开或降低压缩机壳体在扩径过程中产生的弹性变形及弹塑性变形，消除或降低变形后的弹性回复，从而降低变形后的尺寸收缩，从而保证了压缩机的壳体尺寸精度；通过控制卷取温度，既可以保证压缩机壳体用钢的变形性还可以保证强度。采用本发明提供的方法，压缩机壳体用热轧卷在宽度方向的厚度极差为0.02mm，极差极小，厚度公差小，尺寸精度高；经过扩径后收缩量为0.01-0.02mm，收缩量小，尺寸精度高。

最后，还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种提高压缩机壳体用钢尺寸精度的方法，其特征在于，所述方法包括，

对压缩机壳体用板坯进行加热，获得加热板坯；

对所述加热板坯进行粗轧，获得中间坯；

对所述中间坯以≤20μm的凸度进行精轧，获得带钢；

对所述带钢以580-650℃的温度进行卷取，获得压缩机壳体用热轧卷；

对所述压缩机壳体用热轧卷以≥1.5％的延伸率进行拉伸变形，获得高尺寸精度的压缩机壳体用钢。

2.根据权利要求1所述的一种提高压缩机壳体用钢尺寸精度的方法，其特征在于，所述凸度为10-20μm。

3.根据权利要求1所述的一种提高压缩机壳体用钢尺寸精度的方法，其特征在于，所述延伸率为1.5-5％。

4.根据权利要求1所述的一种提高压缩机壳体用钢尺寸精度的方法，其特征在于，所述精轧开始温度为1030-1100℃，所述精轧结束温度为850-910℃。

5.根据权利要求1所述的一种提高压缩机壳体用钢尺寸精度的方法，其特征在于，所述加热温度为1160-1250℃，所述加热时间为1.5-2.0h。

6.根据权利要求1所述的一种提高压缩机壳体用钢尺寸精度的方法，其特征在于，所述粗轧开始温度为1130-1230℃，所述粗轧结束温度为1050-1120℃。

7.根据权利要求1所述的一种提高压缩机壳体用钢尺寸精度的方法，其特征在于，所述中间坯的厚度为34-52mm。

8.根据权利要求1所述的一种提高压缩机壳体用钢尺寸精度的方法，其特征在于，所述压缩机壳体用板坯由如下质量分数的化学成分：C：0.01-1.0％；Si≤0.05％；Mn：0.2-2.0％；P≤0.03％；S≤0.03％；Al：0.02-0.06％；其余为Fe及不可避免的杂质。

9.根据权利要求8所述的一种提高压缩机壳体用钢尺寸精度的方法，其特征在于，所述C的质量分数为0.01-0.1％，所述Mn的质量分数为0.2-1.0％。

10.根据权利要求1所述的一种提高压缩机壳体用钢尺寸精度的方法，其特征在于，所述压缩机壳体用钢的厚度为1.5-6.0mm。

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