專利名稱：板件的鍛造工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鍛造領(lǐng)域，具體涉及板件的鍛造工藝。
背景技術(shù)：
本申請所說“板件”，包括帶孔或不帶孔的餅形件。其一般D/H(外徑與高度之 比)彡15。比如水輪發(fā)電機(jī)的鏡板、壓力容器用封頭板坯等。以700MW水輪發(fā)電機(jī)組中的大型鏡板為例，其外徑接近5500mm，內(nèi)徑接近4000mm， 厚度接近150mm。如圖1 7所示，針對該鏡板現(xiàn)有的成型工藝包括以下步驟a、將鋼錠1 鐓粗并沖孔后形成坯料；b、對坯料進(jìn)行擴(kuò)孔，從而在增大坯料內(nèi)外徑尺寸的同時(shí)保持坯料 軸向厚度基本不變，擴(kuò)孔后再對其進(jìn)行軸向的平整；c、通過軸向的展壓、擴(kuò)孔和平整的步驟 使坯料最終成型為鏡板。再以壓力容器用封頭板坯為例，其外徑接近6000mm，厚度接近200mm。如圖8 11 所示，針對該封頭板坯現(xiàn)有的成型工藝包括以下步驟a、將鋼錠1鐓粗后形成坯料；b、對坯 料進(jìn)行軸向的展壓；C、通過軸向的展壓、平整的步驟使坯料最終成型為封頭板坯。上述工藝中除了擴(kuò)孔時(shí)坯料軸向厚度基本不發(fā)生變化外，其余各步驟中坯料均是 軸線受壓變薄的變形趨勢。其缺點(diǎn)在于1)由于坯料的軸向厚度整體上呈減小的趨勢，因 此在步驟C中由于坯料的軸向厚度較小，展壓時(shí)容易出現(xiàn)整體翹曲變形，由于鏡板和封頭 板坯外圓尺寸大，且厚度薄，變形后校正困難。2)步驟c中由于坯料的外徑大，無法整體鐓 粗，只能采用旋轉(zhuǎn)展壓，但旋轉(zhuǎn)操作困難、鏡板和封頭板坯端面的終端溫度不一致，容易粗 晶和混晶。3)坯料鍛造成餅形時(shí)容易產(chǎn)生層狀缺陷。4)由于大型鋼錠徑向C偏析的存在， 采用該成型方式將在同一端面導(dǎo)致硬度的不均勻。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決的技術(shù)問題是提供一種加工質(zhì)量較好的板件的鍛造工藝。解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案是板件的鍛造工藝，將由鋼錠鐓粗并沖孔后形成 的坯料鍛造成筒形中間坯，然后再將該筒形中間坯剖開后展平形成板坯，最后在所述板坯 上切割出成品。本發(fā)明的有益效果是試驗(yàn)證明，本發(fā)明創(chuàng)造性的通過將坯料鍛造成筒形中間坯 以使坯料軸向伸長而不是軸向鐓粗的變形方式，避免了鍛造餅形件時(shí)容易產(chǎn)生的層狀缺 陷，鍛透性能更好；利用板坯所切割的成品使內(nèi)外表面較為致密的鍛造組織被保留下來， 變形均勻，終鍛溫度一致，更有利于晶粒的細(xì)化和晶粒均勻，充分保證對鍛件質(zhì)量的特殊要 求；此外該工藝還有效避免了由于鋼錠徑向的C偏析引起的硬度不均?？梢姡ㄟ^本發(fā)明的 工藝能夠顯著提高產(chǎn)品的加工質(zhì)量，滿足大型鏡板或封頭板坯的加工要求。


圖1為鋼錠示意圖。
圖2為對鋼錠進(jìn)行鐓粗并沖孔后形成的坯料示意圖。圖3為擴(kuò)孔示意圖。圖4為平整后的示意圖。圖5為軸向的展壓后的示意圖。圖6為擴(kuò)孔示意圖。圖7為平整后形成的示意圖。上述圖1 7均為現(xiàn)有大型鏡板鍛造工藝中各步示意圖。圖8為鋼錠示意圖。圖9為對鋼錠進(jìn)行鐓粗后形成的坯料示意圖。圖10為展壓示意圖。圖11為軸向的展壓、平整后的示意圖。上述圖8 11均為現(xiàn)有壓力容器用封頭板坯鍛造工藝中各步示意圖。圖12為鋼錠示意圖。圖13為對鋼錠進(jìn)行鐓粗并沖孔后形成的坯料示意圖。圖14為擴(kuò)孔示意圖。圖15為拔長示意圖。圖16為擴(kuò)孔示意圖。圖17為筒形中間坯的結(jié)構(gòu)示意圖。圖18為板坯結(jié)構(gòu)示意圖。圖19為在板坯上切割出成品的示意圖。圖19中帶內(nèi)孔時(shí)為鏡板，不帶內(nèi)孔時(shí)為封頭板坯。上述圖12 19均為本發(fā)明工藝中各步示意圖。圖中標(biāo)記為鋼錠1、坯料2、馬杠3、筒形中間坯4、板坯5、成品6、切割線7。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步的說明。如圖12 19所示的板件的鍛造工藝，其特點(diǎn)是將由鋼錠1鐓粗并沖孔后形成的坯料2鍛造成筒形中間坯4，然后再將該筒形中間坯4剖開后展平形成板坯5，最后在所述 板坯5上切割出成品6。所說的“成品”即為鍛造成的板件。顯然，本發(fā)明中將坯料2鍛造成 筒形中間坯4的過程是使坯料2發(fā)生軸向伸長的過程。這與目前鍛造工藝中坯料軸向受壓 變薄的變形趨勢恰好相反，因此避免了鍛造餅形件時(shí)容易產(chǎn)生的層狀缺陷，鍛透性能更好。 同時(shí)，利用板坯5所切割的成品使內(nèi)外表面較為致密的鍛造組織被保留下來，變形均勻，終 鍛溫度一致，更有利于晶粒的細(xì)化和晶粒均勻，充分保證對鍛件質(zhì)量的特殊要求。而且，該 工藝還有效避免了由于鋼錠徑向的C偏析引起的硬度不均。其中，將所述坯料2鍛造成筒形中間坯4的過程包括以下步驟a、對坯料2進(jìn)行擴(kuò)孔(如圖14所示)；b、擴(kuò)孔后進(jìn)行拔長(如圖15所示)；C、拔長后再次擴(kuò)孔(如圖16所示)。其中，擴(kuò)孔和拔長的鍛造工藝均為鍛造領(lǐng)域中的公知技術(shù)，故其具體方法不再贅述。通過上面的步驟可將坯料2鍛造成筒形中間坯4。為了方便該筒形中間坯4剖開以及在所述板坯5上切割出成品6，本發(fā)明采用氣割 方法將所述筒形中間坯4剖開，并在所述板坯5上切割出成品6?！皻飧睢睘楣夹g(shù)。采用氣割方法將所述筒形中間坯4剖開時(shí)，最好沿圖10所示的切割線7將所述筒 形中間坯4剖開形成的兩個(gè)半圓筒，這樣將所述兩個(gè)半圓筒分別展平后可形成兩塊板坯5， 再分別切割出成品6。實(shí)施例1將特大型鋼錠1在爐溫均勻性好的加熱爐加熱后，使用160MN水壓機(jī)按照“下料一 鐓粗、沖孔一擴(kuò)孔一拔長一擴(kuò)孔一氣割一展平一氣割”的鍛造工藝流程生產(chǎn)700MW機(jī)組鏡 板，其結(jié)果如下1)從探傷(UT-超聲檢測、MT-磁粉檢測、PT-滲透檢測)結(jié)果上看，鏡板鍛件沒有 發(fā)現(xiàn)任何應(yīng)記錄的缺陷，質(zhì)量良好。2)鍛造成型容易，有效防止擴(kuò)孔時(shí)端面凹心和內(nèi)外徑偏心、端面翹曲等質(zhì)量問題。3)鍛造過程變形均勻，終鍛溫度一致，更有利于晶粒的細(xì)化和晶粒均勻，充分保證 鏡板鍛件對鏡板面的特殊要求。4)鏡板鍛件同一端面硬度均勻性好。實(shí)施例2采用與實(shí)施例1相同的鍛造工藝流程生產(chǎn)封頭板坯，但在最后氣割時(shí)不加工板坯 5中的內(nèi)孔，即形成封頭板坯，其結(jié)果如下1)從探傷(UT、MT、PT)結(jié)果上看，封頭板坯鍛件沒有發(fā)現(xiàn)任何應(yīng)記錄的缺陷，質(zhì)量 良好。2)解決了封頭板坯成形設(shè)備所限的問題。
權(quán)利要求
板件的鍛造工藝，將由鋼錠(1)鐓粗并沖孔后形成的坯料(2)鍛造成筒形中間坯(4)，然后再將該筒形中間坯(4)剖開后展平形成板坯(5)，最后在所述板坯(5)上切割出成品(6)。
2.如權(quán)利要求1所述的板件的鍛造工藝，其特征在于將所述坯料(2)鍛造成筒形中 間坯(4)的過程包括以下步驟a、對坯料(2)進(jìn)行擴(kuò)孔；b、擴(kuò)孔后進(jìn)行拔長；c、拔長后再次擴(kuò)孔。
3.如權(quán)利要求1所述的板件的鍛造工藝，其特征在于采用氣割方法將所述筒形中間 坯⑷剖開，并在所述板坯(5)上切割出成品(6)。
4.如權(quán)利要求1、2或3所述的板件的鍛造工藝，其特征在于將所述筒形中間坯(4)剖 開形成的兩個(gè)半圓筒，將所述半圓筒展平后形成板坯(5)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種加工質(zhì)量較好的板件的鍛造工藝。該工藝的特點(diǎn)是將由鋼錠鐓粗并沖孔后形成的坯料鍛造成筒形中間坯，然后再將該筒形中間坯剖開后展平形成板坯，最后在所述板坯上切割出成品。本發(fā)明通過采用將坯料鍛造成筒形中間坯以使坯料軸向伸長而不是軸向鐓粗的變形方式，避免了鍛造餅形件時(shí)容易產(chǎn)生的層狀缺陷，鍛透性能更好；利用板坯所切割的成品使內(nèi)外表面較為致密的鍛造組織被保留下來，變形均勻，終鍛溫度一致，更有利于晶粒的細(xì)化和晶粒均勻，充分保證對鍛件質(zhì)量的特殊要求；此外該工藝還有效避免了由于鋼錠徑向的C偏析引起的硬度不均?？梢?，通過本發(fā)明的工藝能夠顯著提高產(chǎn)品的加工質(zhì)量，滿足大型鏡板或封頭板坯的加工要求。
文檔編號B21J5/00GK101823112SQ201010178219
公開日2010年9月8日 申請日期2010年5月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月20日
發(fā)明者孫嫘, 孫海燕, 孟相利, 張清華 申請人:二重集團(tuán)(德陽)重型裝備股份有限公司