專利名稱：大口徑厚壁無縫鋼管生產用模圈及其制造方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種制造大口徑厚壁無縫鋼管生產過程中使用的模圈及其制造方法。
背景技術：
電站鍋爐用大口徑厚壁無縫鋼管生產線上的一個重要的工序是將鋼管坯加熱到鍛造溫度后，利用臥式水壓機通過芯棒和模圈擠壓，強制高溫管坯沿鋼管軸向產生熱塑性變形并拔長。模圈是鋼管生產線上的一個重要的模具，其內孔高溫耐磨性及尺寸穩(wěn)定性對毛坯鋼管外形尺寸有著重要影響。由于是長期在1250°C高溫工作環(huán)境，模圈內孔二側錐面工作段的表面溫度大約700 900°C。目前鋼管生產線上的模圈一直沿用45號鋼鍛坯制作，其高溫耐磨性差，使用壽命僅為60 70次，這個缺陷不僅增加了模具成本，更主要的是由于45號鋼模圈內孔工作面磨損嚴重，加大了鋼管拔伸的變形抗力，拔伸高附加值的合金鋼管變形抗力會超過壓機的額定壓力。在歐洲類似的鋼管生產線，已普遍采用鑲嵌硬質合金套的方式來提高模圈的耐磨性和使用壽命，但硬質合金套制造工藝復雜，價格昂貴，且該方式制造的模圈使用方法不適宜目前國內鋼管生產線。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是針對上述現狀，旨在提供一種使用壽命長，能提高了大口徑厚壁無縫鋼管管坯表面質量，成本低的大口徑厚壁無縫鋼管生產用模圈及其制造方法。本發(fā)明目的的實現方式為，大口徑厚壁無縫鋼管生產用模圈由模圈套和鑲嵌在其內的鑲嵌子模圈構成。大口徑厚壁無縫鋼管生產用模圈的制造方法，采用鑲嵌組合制造方法，具體步驟如下I)分別采用45號鋼鍛件制造模圈套毛坯，采用高強度、紅硬性好的5CrMnMo工具鋼鍛件制造鑲嵌子模圈毛坯；2)分別加工、熱處理模圈套毛坯和鑲嵌子模圈毛坯至成品尺寸，得模圈套和鑲嵌子模圈；3)采用螺釘將模圈套和鑲嵌子模圈聯接固定在一起。本發(fā)明以45號鋼為材料的模圈套和以高強度、紅硬性好的5CrMnMo工具鋼為材料的鑲嵌子模圈組合制造的模圈，使用壽命較傳統的45號鋼模圈大大提高，同時也提高了大口徑厚壁無縫鋼管管坯表面質量。而且鑲嵌子模圈的使用壽命達到后，可以拆卸更換，模圈套可以重復使用，成本低，利用率高。


圖I為本發(fā)明的大口徑厚壁無縫鋼管生產用模圈結構主視圖，
圖2為本發(fā)明的大口徑厚壁無縫鋼管生產用模圈結構側視圖。
具體實施例方式參照圖1，本發(fā)明的大口徑厚壁無縫鋼管生產用模圈由模圈套I和鑲嵌在其內的鑲嵌子模圈2構成。模圈套I是以45號鋼為材料的鋼圈。鑲嵌子模圈2是以高強度、紅硬性好的5CrMnMo工具鋼為材料的鋼圈。模圈套與鑲嵌子模圈配合面為錐面配合，錐面的錐度為 1°，用螺釘3聯接固定。
大口徑厚壁無縫鋼管生產用模圈的組合制造方法，其步驟如下I)分別采用45號鋼鍛件制造模圈套，采用高強度、紅硬性好的5CrMnMo工具鋼鍛件制造鑲嵌子模圈；2)分別加工、熱處理模圈套毛坯和鑲嵌子模圈至成品尺寸，得模圈套I和鑲嵌子模圈2 ；3)采用螺釘3將模圈套I和鑲嵌子模圈2聯接固定在一起。
權利要求
1.大口徑厚壁無縫鋼管生產用模圈，其特征在于模圈由模圈套和鑲嵌子模圈鑲嵌組合構成。
2.根據權利要求I所述的大口徑厚壁無縫鋼管生產用模圈，其特征在于模圈套(I)是以45號鋼為材料的鋼圈，鑲嵌子模圈(2)是以5CrMnMo工具鋼為材料的鋼圈。
3.根據權利要求I所述的大口徑厚壁無縫鋼管生產用模圈，其特征模圈套與鑲嵌子模圈配合面為錐面配合，螺釘聯接固定。
4.制造權利要求I所述的大口徑厚壁無縫鋼管生產用模圈的方法，其特征在于采用鑲嵌組合制造方法，具體步驟為1)分別采用45號鋼鍛件制造模圈套毛坯，采用高強度、紅硬性好的5CrMnMo工具鋼鍛件制造鑲嵌子模圈毛坯；2)分別加工、熱處理模圈套毛坯和鑲嵌子模圈毛坯至成品尺寸，得模圈套和鑲嵌子模圈；3)采用螺釘將模圈套和鑲嵌子模圈聯接固定在一起。
5.根據權利要求4所述的大口徑厚壁無縫鋼管生產用模圈的制造方法，其特征在于模圈套與鑲嵌子模圈配合面為錐面配合，錐面的錐度為 1°。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種大口徑厚壁無縫鋼管生產用模圈及其制造方法，模圈由模圈套和鑲嵌子模圈組合構成，其制造方法采用鑲嵌組合制造方法分別將鍛鋼制造的模圈套和鑲嵌子模圈加工、熱處理后，采用螺釘聯接的方式組合在一起。本發(fā)明以45號鋼為材料的模圈套和以高強度、紅硬性好的5CrMnMo工具鋼為材料的鑲嵌子模圈組合制造的模圈，使用壽命較傳統的45號鋼模圈大大提高，同時也提高了大口徑厚壁無縫鋼管管坯表面質量。而且鑲嵌子模圈的使用壽命達到后，可以拆卸更換，模圈套可以重復使用，成本低，利用率高。
文檔編號B21C25/10GK102615131SQ20111044565
公開日2012年8月1日 申請日期2011年12月26日 優(yōu)先權日2011年12月26日
發(fā)明者吳紅偉, 廖剛, 程世清, 蘇濤, 范道松, 陳國遂 申請人:武漢重工鑄鍛有限責任公司