專利名稱：一種利用鑄坯輾擴成形大型環(huán)件的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種利用鑄坯輾擴成形大型環(huán)件的方法，它屬于一種大型金屬環(huán)件加 工成形的方法。
背景技術：
目前生產高質量的軸承套圈及法蘭等環(huán)件，常用的方法分為冷輾擴和熱輾擴兩 種。冷輾擴方法是利用鍛坯在室溫下進行輾擴，該方法雖然質量容易保證，但需要輾擴力 大，只適用于小型環(huán)件的加工。熱輾擴方法通常采用鍛坯_沖孔_加熱_輾擴_機加工_熱 處理等步驟，該方法常用于大型環(huán)件的生產。而對于大型環(huán)件的生產，由于使用鍛件熱輾擴 需要進行去氧化皮及沖孔，且加工余量大，造成人工和材料的浪費。環(huán)件在鍛造及輾擴前需 進行多次加熱，造成能源的浪費和廢氣的排放。因此，該方法存在著材料浪費大和能源浪費 嚴重的缺點。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是解決現有的輾擴方法存在的材料浪費大和能源浪費嚴重的技術 難點，并提供一種能節(jié)省材料和能源且生產效率高的利用鑄坯輾擴成形大型環(huán)件的方法。本發(fā)明為解決上述技術難點而采用的技術方案是一種利用鑄坯輾擴成形大型 環(huán)件的方法，其包括合金熔化——精煉——鑄造環(huán)坯——鑄坯輾擴——粗加工——熱處 理——精加工步驟；所述精煉是指采用鋼包精煉爐(LF爐)爐外精煉，冶煉溫度為1630°C 1650°C，吹氬攪拌使鋼水成份和溫度迅速均勻化，以獲得純凈度高的鋼水；所述鑄造環(huán)坯是 指精煉的鋼水溫度降到1580 1600°C時，采用自硬砂造型澆鑄，控制澆鑄速度，以獲得環(huán) 形鑄坯；所述鑄坯輾擴是指將環(huán)形鑄坯加熱至1100 1200°C溫度，然后在輾環(huán)機上進行輾 擴，輾擴時要控制進給量，輾擴比為2-3。由于本發(fā)明采用了上述技術方案，直接利用鑄坯進行輾擴生產大型環(huán)件，減少了 加熱次數(鑄坯后直接輾擴，不進行加熱鍛造)，節(jié)約了成本，提高了生產效率。輾擴過程將 鑄造組織變成了鍛造組織，使得產品零件的質量達到鍛件水平，充分滿足軸承法蘭等大型 環(huán)件向著風電、航天等領域發(fā)展的要求。因此，與背景技術相比，本發(fā)明具有下列優(yōu)點。1、節(jié)約能源本發(fā)明省去了原有工藝的鍛造工序，利用鑄坯直接輾擴，減少了加熱 次數，節(jié)約了能源。2、減少廢氣排放減少加熱次數的同時減少了廢氣的排放，保護了環(huán)境。3、節(jié)約材料鑄坯可直接鑄出所需的孔型，不需沖孔工藝，特別是對于大型環(huán)件， 可節(jié)約材料30%以上。在冶煉時進行廢料重熔，使廢料得以重新利用，進一步節(jié)約材料。4、節(jié)省人工，提高生產率大型環(huán)件鍛造、去氧化皮、沖孔等工序耗時耗力，利用鑄坯直接輾擴可省去鍛造、去氧化皮、沖孔等工序，節(jié)省人工，提高生產率。
具體實施例方式下面結合實施例對本發(fā)明作進一步的詳細描述。實施例1本實施例中的一種利用鑄坯輾擴成形大型環(huán)件的方法，其包括合金熔化——精 煉一鑄造環(huán)坯一鑄坯輾擴一粗加工一熱處理一精加工步驟；所述精煉是指采用 鋼包精煉爐(LF爐)爐爐外精煉，冶煉溫度為1630°C 1650°C，吹氬攪拌使鋼水成份和溫 度迅速均勻化，降低鋼水中有害雜質和氣體；在精煉的過程中可進行成份微調，控制鋼水 的組織成份，以獲得成份合格、純凈度高的鋼水。所述鑄造環(huán)坯是指精煉的鋼水溫度降到 1580 1600°C時，采用自硬砂造型澆鑄，控制澆鑄速度，減少鑄件偏析，縮孔等缺陷；采用 孕育處理和添加微量合金元素的方法細化鋼坯晶粒，提高鑄坯質量，獲得環(huán)形鑄坯。所述鑄 坯輾擴是指將環(huán)形鑄坯加熱至1100 120(TC溫度，然后在輾環(huán)機上進行輾擴，輾擴時要控 制進給量，輾擴比為2。進給量在鍛透所要求的最小進給量和咬入孔型所允許的最大進給量 之間取小值，使鑄造組織逐漸轉變?yōu)殄懺旖M織，得以細化和均勻化，使得輾擴后的工件機械 性能達到鍛件水平。粗加工將輾擴件車加工至所需尺寸(留有余量)。熱處理通過熱處 理進一步改善組織，提高產品的力學性能。精加工磨削產品至所需尺寸。實施例2本實施例中的一種利用鑄坯輾擴成形大型環(huán)件的方法，其包括合金熔化——精 煉——鑄造環(huán)坯——鑄坯輾擴——粗加工——熱處理——精加工步驟；所述精煉是指采 用鋼包精煉爐(LF爐)爐外精煉，冶煉溫度為1630°C 1650°C，吹氬攪拌使鋼水成份和溫 度迅速均勻化，降低鋼水中有害雜質和氣體；在精煉的過程中可進行成份微調，控制鋼水 的組織成份，以獲得成份合格、純凈度高的鋼水。所述鑄造環(huán)坯是指精煉的鋼水溫度降到 1580 1600°C時，采用自硬砂造型澆鑄，控制澆鑄速度，減少鑄件偏析，縮孔等缺陷；采用 孕育處理和添加微量合金元素的方法細化鋼坯晶粒，提高鑄坯質量，獲得環(huán)形鑄坯。所述鑄 坯輾擴是指將環(huán)形鑄坯加熱至1100 120(TC溫度，然后在輾環(huán)機上進行輾擴，輾擴時要控 制進給量，輾擴比為3。進給量在鍛透所要求的最小進給量和咬入孔型所允許的最大進給量 之間取小值，使鑄造組織逐漸轉變?yōu)殄懺旖M織，得以細化和均勻化，使得輾擴后的工件機械 性能達到鍛件水平。粗加工將輾擴件車加工至所需尺寸(留有余量)。熱處理通過熱處 理進一步改善組織，提高產品的力學性能。精加工磨削產品至所需尺寸。實施例3本實施例中的一種利用鑄坯輾擴成形大型環(huán)件的方法，其包括合金熔化——精煉——鑄造環(huán)坯——鑄坯輾擴——粗加工——熱處理——精加工步驟；所述精煉是指采 用鋼包精煉爐(LF爐)爐外精煉，冶煉溫度為1630°C 1650°C，吹氬攪拌使鋼水成份和溫 度迅速均勻化，降低鋼水中有害雜質和氣體；在精煉的過程中可進行成份微調，控制鋼水 的組織成份，以獲得成份合格、純凈度高的鋼水。所述鑄造環(huán)坯是指精煉的鋼水溫度降到 1580 1600°C時，采用自硬砂造型澆鑄，控制澆鑄速度，減少鑄件偏析，縮孔等缺陷；采用 孕育處理和添加微量合金元素的方法細化鋼坯晶粒，提高鑄坯質量，獲得環(huán)形鑄坯。所述鑄 坯輾擴是指將環(huán)形鑄坯加熱至1100 120(TC溫度，然后在輾環(huán)機上進行輾擴，輾擴時要控 制進給量，輾擴比為2. 5。進給量在鍛透所要求的最小進給量和咬入孔型所允許的最大進給 量之間取小值，使鑄造組織逐漸轉變?yōu)殄懺旖M織，得以細化和均勻化，使得輾擴后的工件機械性能達到鍛件水平。粗加工將輾擴件車加工至所需尺寸(留有余量)。熱處理通過熱處理進一步改善組織，提高產品的力學性能。精加工磨削產品至所需尺寸。
上述實施例中的輾擴比還可以在2-3之間任意選擇。
權利要求
一種利用鑄坯輾擴成形大型環(huán)件的方法，其特征是包括合金熔化——精煉——鑄造環(huán)坯——鑄坯輾擴——粗加工——熱處理——精加工步驟；所述精煉是指采用鋼包精煉爐(LF爐)爐外精煉，冶煉溫度為1630℃～1650℃，吹氬攪拌使鋼水成份和溫度迅速均勻化，以獲得純凈度高的鋼水；所述鑄造環(huán)坯是指精煉的鋼水溫度降到1580～1600℃時，采用自硬砂造型澆鑄，控制澆鑄速度，以獲得環(huán)形鑄坯；所述鑄坯輾擴是指將環(huán)形鑄坯加熱至1100～1200℃溫度，然后在輾環(huán)機上進行輾擴，輾擴時要控制進給量，輾擴比為2-3。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種利用鑄坯輾擴成形大型環(huán)件的方法，它屬于一種大型金屬環(huán)件加工成形的方法。本發(fā)明主要是解決現有的輾擴方法存在的材料浪費大和能源浪費嚴重的技術難點。本發(fā)明的技術方案是一種利用鑄坯輾擴成形大型環(huán)件的方法，其包括合金熔化—精煉—鑄造環(huán)坯—鑄坯輾擴—粗加工—熱處理—精加工步驟；所述精煉是指采用LF爐爐外精煉，吹氬攪拌使鋼水成份和溫度迅速均勻化，以獲得純凈度高的鋼水；所述鑄造環(huán)坯是指精煉的鋼水溫度降到1580～1600℃時，采用自硬砂造型澆鑄，以獲得環(huán)形鑄坯；所述鑄坯輾擴是指將環(huán)形鑄坯加熱至1100～1200℃溫度，然后在輾環(huán)機上進行輾擴，輾擴時要控制進給量，輾擴比為2-3。
文檔編號B21H1/06GK101823197SQ20101013249
公開日2010年9月8日 申請日期2010年3月22日 優(yōu)先權日2010年3月22日
發(fā)明者劉志奇, 李永堂, 郭艷萍, 齊會萍 申請人:太原科技大學