專利名稱：一種無磁鋼厚壁環(huán)形鍛件的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種汽輪發(fā)電機(jī)組或核電站用的鍛件，特別涉及一種無磁鋼厚壁環(huán)形鍛件的制造方法。
背景技術(shù)：
護(hù)環(huán)鍛件是汽輪發(fā)電機(jī)組的主要部件之一，套裝在轉(zhuǎn)子兩端部，它對(duì)轉(zhuǎn)子端部繞組起著固定、保護(hù)、防止變形、位移和偏心作用。護(hù)環(huán)鍛件承受轉(zhuǎn)子繞組端部及自身的巨大離心力、彎曲應(yīng)力及熱套應(yīng)力等，同時(shí)還須防止轉(zhuǎn)子端部因漏磁造成損耗而影響電機(jī)效率。它是汽輪發(fā)電機(jī)組承受應(yīng)力最高的部件。為了保證機(jī)組的安全運(yùn)轉(zhuǎn)，要求護(hù)環(huán)鍛件要有足夠高的強(qiáng)度和塑性指標(biāo)、均勻的力學(xué)性能和最小的殘余應(yīng)力，以及具有低磁性或無磁性。具備以上條件的護(hù)環(huán)鍛件必須用奧氏體無磁鋼材料來制造，由于無相變奧氏體鋼，不能通過傳統(tǒng)的材料熱處理方式來提高其強(qiáng)度，只能通過材料的冷變形強(qiáng)化來達(dá)到目的，冷變形強(qiáng)化是當(dāng)護(hù)環(huán)這種環(huán)形無磁鋼鍛件的外形被拉長或壓扁時(shí)，其內(nèi)部晶粒的形狀也隨之被拉長或壓扁，導(dǎo)致晶格發(fā)生畸變，使金屬進(jìn)一步滑移的阻力增大，因此金屬的強(qiáng)度和硬度顯著提高，塑性和韌性明顯下降，產(chǎn)生所謂“變形強(qiáng)化”現(xiàn)象?，F(xiàn)有護(hù)環(huán)鍛件的冷變形強(qiáng)化，一般是采用高壓由內(nèi)向外進(jìn)行“脹形”強(qiáng)化，內(nèi)壁變形量較外壁大，由于其外圓是局部受力變形，造成了鍛件內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生一定的殘余應(yīng)力，該殘余應(yīng)力會(huì)降低環(huán)形無磁鋼鍛件的實(shí)際強(qiáng)度、降低疲勞極限，造成應(yīng)力腐蝕和脆性斷裂，由于殘余應(yīng)力的松弛，還使零件產(chǎn)生變形，大大的影響了構(gòu)件的尺寸精度，局部殘余應(yīng)力有時(shí)可達(dá)到很大的數(shù)值，甚至可能造成顯微裂紋并導(dǎo)致鍛件的破壞，因此降低和消除環(huán)形無磁鋼鍛件的殘余應(yīng)力十分必要。目前現(xiàn)有方法是在環(huán)形無磁鋼鍛件由內(nèi)向外變形膨脹擠壓后直接采用后期“消除應(yīng)力熱處理”工藝進(jìn)行熱處理，即將環(huán)形無磁鋼鍛件緩慢加熱到較低溫度(例如300 450°C )，保溫一段時(shí)間，使金屬內(nèi)部發(fā)生弛豫，然后緩冷下來。由于無磁鋼鍛件由內(nèi)向外冷變形后殘余應(yīng)力較大，直接用熱處理的方法只能去除部分殘余應(yīng)力，并不能將內(nèi)應(yīng)力完全去除，常常不能完全滿足要求，且如果熱處理次數(shù)過多、時(shí)間過長，即使殘余應(yīng)力值滿足了要求，但是卻造成了環(huán)形無磁鋼鍛件的強(qiáng)度不能滿足使用要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中所存在的環(huán)形無磁鋼鍛件由內(nèi)向外變形膨脹擠壓后直接采用熱處理工藝的制造方法容易導(dǎo)致環(huán)形無磁鋼鍛件局部殘余應(yīng)力還較高的上述不足，提供一種無磁鋼厚壁環(huán)形鍛件的制造方法，該制造方法加工出來的無磁鋼厚壁環(huán)形鍛件在保證強(qiáng)度的基礎(chǔ)上，在很大程度上能降低鍛件內(nèi)部的殘余應(yīng)力。為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供了以下技術(shù)方案
一種無磁鋼厚壁環(huán)形鍛件的制造方法，包括以下步驟
步驟一、第一次由內(nèi)向外冷擴(kuò)，將所述環(huán)形無磁鋼鍛件進(jìn)行第一次由內(nèi)向外冷擴(kuò)，控制所述環(huán)形無磁鋼鍛件內(nèi)孔冷擴(kuò)變形量，并保留一定的變形余量； 步驟二、外側(cè)冷壓，將所述環(huán)形無磁鋼鍛件進(jìn)行外側(cè)冷壓，控制所述環(huán)形無磁鋼鍛件外徑冷壓變形量達(dá)到工藝規(guī)定尺寸要求；
步驟三、第二次由內(nèi)向外冷擴(kuò)，將所述環(huán)形無磁鋼鍛件進(jìn)行第二次由內(nèi)向外冷擴(kuò)，使環(huán)形無磁鋼鍛件內(nèi)孔變形余量冷擴(kuò)變形至工藝規(guī)定尺寸要求；
步驟四、熱處理，將冷變形強(qiáng)化過后的所述環(huán)形無磁鋼鍛件進(jìn)行熱處理。優(yōu)選地，所述環(huán)形無磁鋼鍛件進(jìn)行步驟三中所述第二次由內(nèi)向外冷擴(kuò)后，若環(huán)形無磁鋼鍛件的外徑不符合要求時(shí)，可以再次對(duì)環(huán)形無磁鋼鍛件進(jìn)行所述外側(cè)冷壓，或者通過切割的方式，使環(huán)形無磁鋼鍛件滿足工藝規(guī)定尺寸。優(yōu)選地，所述環(huán)形無磁鋼鍛件進(jìn)行所述步驟一第一次由內(nèi)向外冷擴(kuò)和所述步驟三第二次由內(nèi)向外冷擴(kuò)時(shí)，將環(huán)形無磁鋼鍛件豎直放置在下沖模和上沖模之間，所述環(huán)形無磁鋼鍛件內(nèi)孔、上沖模、下沖模相互配合，且所述環(huán)形無磁鋼鍛件內(nèi)孔、上沖模、下沖模圍成一個(gè)密封空腔，所述空腔內(nèi)裝有超高壓液體，所述上沖模承載可調(diào)下壓量的壓機(jī)沖壓。環(huán)形無磁鋼鍛件進(jìn)行的兩次從內(nèi)向外冷擴(kuò)時(shí)，在環(huán)形無磁鋼鍛件內(nèi)孔、上沖模、下沖模相互配合形成密封的空腔內(nèi)設(shè)有超高壓液體，在壓機(jī)強(qiáng)大壓力的作用下，上沖模、下沖模相向擠壓環(huán)形無磁鋼鍛件內(nèi)孔，空腔體積將會(huì)變小，進(jìn)而空腔內(nèi)的超高壓液體體積也會(huì)相應(yīng)變小而產(chǎn)生超高壓，該超高壓液體產(chǎn)生的超高壓會(huì)反向擠壓環(huán)形無磁鋼鍛件內(nèi)孔，從而促使環(huán)形無磁鋼鍛件內(nèi)孔直徑向外變大，由于整個(gè)環(huán)形無磁鋼鍛件體積是一定的，則其相應(yīng)的高度會(huì)變小。通過控制壓機(jī)的壓下量，可以實(shí)現(xiàn)控制環(huán)形無磁鋼鍛件內(nèi)孔直徑向外擴(kuò)大的變形量，即可以實(shí)現(xiàn)環(huán)形無磁鋼鍛件第一次內(nèi)孔冷擴(kuò)變形并保留一定余量，第二次內(nèi)孔冷擴(kuò)至規(guī)定工藝尺寸。優(yōu)選的，所述環(huán)形無磁鋼鍛件進(jìn)行所述步驟二外側(cè)冷壓時(shí)，將所述環(huán)形無磁鋼鍛件以臥放方式放置在上壓模、下壓模之間，且其外側(cè)與所述上壓模、下壓模相互配合，所述環(huán)形無磁鋼鍛件內(nèi)孔插有與之相互配合的芯棒，所述上壓模承載可調(diào)下壓量的壓機(jī)沖壓。在環(huán)形無磁鋼鍛件進(jìn)行冷壓時(shí)，為了避免破壞已經(jīng)冷擴(kuò)到規(guī)定工藝尺寸的環(huán)形無磁鋼鍛件內(nèi)孔，在環(huán)形無磁鋼鍛件內(nèi)孔里適配有一根芯棒，待環(huán)形無磁鋼鍛件外徑冷壓至規(guī)定工藝尺寸時(shí)，再將內(nèi)孔的芯棒拆除即可；另外為了環(huán)形無磁鋼鍛件外形冷壓的均勻，通過壓機(jī)的壓下量來控制環(huán)形無磁鋼鍛件被冷壓的變形量，并在每冷壓一段時(shí)間之后，轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)形無磁鋼鍛件再進(jìn)行冷壓，使其外形的變形量保持均勻。優(yōu)選地，與環(huán)形無磁鋼鍛件內(nèi)孔相互配合的所述上沖模、下沖模均為圓臺(tái)形，所述上沖模、下沖模的圓臺(tái)小端分別嵌入所述環(huán)形無磁鋼鍛件內(nèi)孔。圓臺(tái)形狀的上沖模、下沖模不僅能夠方便壓機(jī)將其壓入環(huán)形無磁鋼鍛件內(nèi)孔，提高環(huán)形無磁鋼鍛件空腔的密閉性，而且便于冷擴(kuò)完畢、壓機(jī)壓力卸壓后上沖模、下沖模從環(huán)形無磁鋼鍛件上拆卸下來。優(yōu)選地，所述超高壓液體介質(zhì)為水。超高壓液體選擇普通的水，水對(duì)環(huán)形無磁鋼鍛件產(chǎn)生的最大壓力可以達(dá)到6000-7000個(gè)大氣壓，且水在冷擴(kuò)過程中不會(huì)損傷或腐蝕環(huán)形無磁鋼鍛件，成本也比較低
廉
MTv ο優(yōu)選地，與環(huán)形無磁鋼鍛件外側(cè)相互配合的所述上壓模表面、下壓模表面為內(nèi)凹弧面。
優(yōu)選地，所述上壓模、下壓模之間設(shè)有承載彈簧相互連接。上壓模表面、下壓模表面設(shè)計(jì)為內(nèi)凹弧面，增大了上壓模、下壓模與環(huán)形無磁鋼鍛件外側(cè)的接觸面積，環(huán)形無磁鋼鍛件夾持的更為平穩(wěn)，且上壓模、下壓模之間設(shè)置的承載彈簧可以使上壓模、下壓模在承受壓機(jī)下壓時(shí)能保持相互平行相向穩(wěn)定的擠壓環(huán)形無磁鋼鍛件，利于環(huán)形無磁鋼鍛件冷壓時(shí)變形更為均勻。優(yōu)選地，所述環(huán)形無磁鋼鍛件內(nèi)孔若為異型孔，如階梯孔，則先將環(huán)形無磁鋼鍛件內(nèi)孔加工成圓孔并留有一定余量，再進(jìn)行所述從內(nèi)向外冷擴(kuò)以及所述外側(cè)冷壓，最后將所述環(huán)形無磁鋼鍛件圓孔加工成所需異型孔。對(duì)于環(huán)形無磁鋼鍛件內(nèi)孔為異型孔，如果對(duì)環(huán)形無磁鋼鍛件直接進(jìn)行由內(nèi)向外冷擴(kuò)和外側(cè)冷壓，則冷變形之后的環(huán)形無磁鋼鍛件由于壁厚不相同，上沖模、下沖模夾持冷擴(kuò)時(shí)容易造成環(huán)形無磁鋼鍛件變形不均勻，不能滿足所需工藝尺寸，且內(nèi)外側(cè)壁厚薄不同位置的力學(xué)性能相差也會(huì)很大；故先將環(huán)形無磁鋼鍛件內(nèi)孔加工成圓形通孔并留有一定余量，再進(jìn)行所述從內(nèi)向外冷擴(kuò)以及所述外側(cè)冷壓，最后將所述環(huán)形無磁鋼鍛件圓孔加工切除多于余量成所需異型孔，其切除圓孔余量并不會(huì)影響其所需強(qiáng)度、硬度等力學(xué)性能要求。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果
本發(fā)明所述一種無磁鋼厚壁環(huán)形鍛件的制造方法，在冷變形強(qiáng)化階段先實(shí)施環(huán)形無磁鋼鍛件第一次由內(nèi)向外冷擴(kuò)，保留足夠的冷擴(kuò)變形量，之后進(jìn)行外側(cè)冷壓，然后再實(shí)施第二次冷擴(kuò)變形強(qiáng)化，使其達(dá)到規(guī)定工藝尺寸；其中第二次冷擴(kuò)變形強(qiáng)化將會(huì)使冷壓變形強(qiáng)化后環(huán)形無磁鋼鍛件金屬晶粒所產(chǎn)生的滑移變形和位錯(cuò)得到重新分布，環(huán)形無磁鋼鍛件內(nèi)部的殘余應(yīng)力局部峰值將會(huì)降下來，再進(jìn)行一次消除應(yīng)力熱處理工藝進(jìn)行熱處理，這樣就可大大地降低了鍛件內(nèi)部組織的微觀殘余應(yīng)力，而環(huán)形無磁鋼鍛件的強(qiáng)度則不會(huì)因?yàn)槎啻螣崽幚硎艿教蟮挠绊?；且制造方法簡單、操作方便?br>

圖1為本發(fā)明所述一種環(huán)形無磁鋼厚壁環(huán)形鍛件的制造方法步驟示意圖。圖2為本發(fā)明所述環(huán)形無磁鋼鍛件內(nèi)孔第一次和第二次由內(nèi)向外冷擴(kuò)結(jié)構(gòu)示意圖，其中環(huán)形無磁鋼鍛件為剖視圖。圖3為本發(fā)明所述環(huán)形無磁鋼鍛件外側(cè)冷壓時(shí)結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為本發(fā)明所述環(huán)形無磁鋼鍛件在通過冷變形強(qiáng)化之后加工為所需異型孔后的剖視圖。圖中標(biāo)記1、環(huán)形無磁鋼鍛件，201、上沖模，202、下沖模，3、超高壓液體，401、上壓模，402、下壓模，5、承載彈簧，6、芯棒，7、階梯孔。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合試驗(yàn)例及具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。但不應(yīng)將此理解為本發(fā)明上述主題的范圍僅限于以下的實(shí)施例，凡基于本發(fā)明內(nèi)容所實(shí)現(xiàn)的技術(shù)均屬于本發(fā)明的范圍。如圖1所示，一種無磁鋼厚壁環(huán)形鍛件的制造方法，包括以下步驟
步驟一 S01、第一次由內(nèi)向外冷擴(kuò)，將所述環(huán)形無磁鋼鍛件I進(jìn)行第一次由內(nèi)向外冷擴(kuò)，控制所述環(huán)形無磁鋼鍛件I內(nèi)孔冷擴(kuò)變形量，并保留一定的變形余量；
步驟二 S02、外側(cè)冷壓，將所述環(huán)形無磁鋼鍛件I進(jìn)行外側(cè)冷壓，控制所述環(huán)形無磁鋼鍛件I外徑冷壓變形量達(dá)到工藝規(guī)定尺寸要求；
步驟三S03、第二次由內(nèi)向外冷擴(kuò)，將所述環(huán)形無磁鋼鍛件I進(jìn)行第二次由內(nèi)向外冷擴(kuò)，使環(huán)形無磁鋼鍛件I內(nèi)孔變形余量冷擴(kuò)變形至工藝規(guī)定尺寸要求；
步驟四S04、熱處理，將冷變形強(qiáng)化過后的所述環(huán)形無磁鋼鍛件I進(jìn)行熱處理。其中，上述環(huán)形無磁鋼鍛件I進(jìn)行步驟三S03中第二次由內(nèi)向外冷擴(kuò)后，若環(huán)形無磁鋼鍛件I的外徑不符合要求時(shí)，可以再次對(duì)環(huán)形無磁鋼鍛件I進(jìn)行所述外側(cè)冷壓，或者通過切割的方式，使環(huán)形無磁鋼鍛件I滿足工藝規(guī)定尺寸。環(huán)形無磁鋼鍛件I在進(jìn)行上述步驟一 SOl第一次由內(nèi)向外冷擴(kuò)和步驟三S03第二次由內(nèi)向外冷擴(kuò)時(shí)，將環(huán)形無磁鋼鍛件I豎直放置在下沖模202和上沖模201之間，環(huán)形無磁鋼鍛件I內(nèi)孔、上沖模201、下沖模202相互配合形成密封的空腔內(nèi)設(shè)有超高壓液體3，在壓機(jī)強(qiáng)大壓力的作用下，上沖模201、下沖模202相向擠壓環(huán)形無磁鋼鍛件I內(nèi)孔，空腔體積將會(huì)變小，進(jìn)而空腔內(nèi)的超高壓液體3體積也會(huì)相應(yīng)變小而產(chǎn)生超高壓，該超高壓液體3產(chǎn)生的超高壓會(huì)反向擠壓環(huán)形無磁鋼鍛件I內(nèi)孔，從而促使環(huán)形無磁鋼鍛件I內(nèi)孔直徑向外變大，由于整個(gè)環(huán)形無磁鋼鍛件I體積是一定的，則其相應(yīng)的高度會(huì)變小。通過控制壓機(jī)的壓下量，可以實(shí)現(xiàn)控制環(huán)形無磁鋼鍛件I內(nèi)孔直徑向外擴(kuò)大的變形量，即可以實(shí)現(xiàn)環(huán)形無磁鋼鍛件I第一次內(nèi)孔冷擴(kuò)變形并保留一定余量，第二次內(nèi)孔冷擴(kuò)至規(guī)定工藝尺寸。環(huán)形無磁鋼鍛件I在進(jìn)行所述步驟二 S02外側(cè)冷壓時(shí)，將環(huán)形無磁鋼鍛件I以臥放方式放置在上壓模401、下壓模402之間，且其外側(cè)與所述上壓模401、下壓模402相互配合，為了避免破壞已經(jīng)冷擴(kuò)到規(guī)定工藝尺寸的環(huán)形無磁鋼鍛件I內(nèi)孔，在環(huán)形無磁鋼鍛件I內(nèi)孔里適配有一根芯棒6，待環(huán)形無磁鋼鍛件I外徑冷壓至規(guī)定工藝尺寸時(shí)，再將內(nèi)孔的芯棒6拆除即可；另外為了環(huán)形無磁鋼鍛件I外形冷壓的均勻，通過壓機(jī)的壓下量來控制環(huán)形無磁鋼鍛件I被冷壓的變形量，并在每冷壓一段時(shí)間之后，轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)形無磁鋼鍛件I再進(jìn)行冷壓，使其外形的變形量保持均勻。本發(fā)明中與環(huán)形無磁鋼鍛件內(nèi)孔相互配合的上沖模201、下沖模202均為圓臺(tái)形，如圖2所示，不僅能夠方便壓機(jī)將其壓入環(huán)形無磁鋼鍛件I內(nèi)孔，提高環(huán)形無磁鋼鍛件I空腔的密閉性，而且便于冷擴(kuò)完畢、壓機(jī)壓力卸壓后上沖模201、下沖模202從環(huán)形無磁鋼鍛件I上拆卸下來。超高壓液體3選擇普通的水，因?yàn)樗畬?duì)環(huán)形無磁鋼鍛件I產(chǎn)生的最大壓力可以達(dá)到6000-7000個(gè)大氣壓，且水在冷擴(kuò)過程中不會(huì)損傷或腐蝕環(huán)形無磁鋼鍛件1，成本也比較低廉。同時(shí)，如圖3所示，上壓模401表面、下壓模402表面設(shè)計(jì)為內(nèi)凹弧面，增大了上壓模401、下壓模402與環(huán)形無磁鋼鍛件I外側(cè)的接觸面積，環(huán)形無磁鋼鍛件I夾持的更為平穩(wěn)，且上壓模401、下壓模402之間設(shè)置的承載彈簧5可以使上壓模401、下壓模402在承受壓機(jī)下壓時(shí)能保持相互平行相向穩(wěn)定的擠壓環(huán)形無磁鋼鍛件1，利于環(huán)形無磁鋼鍛件I冷壓時(shí)變形更為均勻。特別的，當(dāng)所需要的環(huán)形無磁鋼鍛件I內(nèi)孔若為異型孔，比如階梯孔7，如圖4所示，若對(duì)環(huán)形無磁鋼鍛件I直接進(jìn)行由內(nèi)向外冷擴(kuò)和外側(cè)冷壓，則冷變形之后的環(huán)形無磁鋼鍛件I由于壁厚不相同，上沖模201、下沖模202夾持冷擴(kuò)時(shí)容易造成環(huán)形無磁鋼鍛件I變形不均勻，不能滿足所需工藝尺寸，且內(nèi)外側(cè)壁厚薄不同位置的力學(xué)性能相差也會(huì)很大；故先將環(huán)形無磁鋼鍛件I內(nèi)孔加工成圓形通孔并留有一定余量，再進(jìn)行所述從內(nèi)向外冷擴(kuò)以及所述外側(cè)冷壓，最后將所述環(huán)形無磁鋼鍛件I圓孔加工切除多于余量成所需異型孔，其切除圓孔余量并不會(huì)影響其所需強(qiáng)度、硬度等力學(xué)性能要求。在本實(shí)施例實(shí)驗(yàn)的的環(huán)形無磁鋼鍛件，所需殘余應(yīng)力的絕對(duì)值不得大于135MPa，采用現(xiàn)有技術(shù)將環(huán)形無磁鋼鍛件I冷擴(kuò)至規(guī)定尺寸后再外側(cè)冷壓，其局部殘余應(yīng)力峰值有300MPa，最后在300-450°C進(jìn)行多次熱處理后該鍛件的局部殘余應(yīng)力峰值還有150MPa，仍不能滿足所需殘余應(yīng)力值，且多次熱處理之后該鍛件的強(qiáng)度有所降低，甚至不能滿足要求；而采用本發(fā)明所述的先對(duì)環(huán)形無磁鋼鍛件I第一次由內(nèi)向外冷擴(kuò)并保留足夠的冷擴(kuò)變形量，之后進(jìn)行外側(cè)冷壓，然后再實(shí)施第二次冷擴(kuò)變形強(qiáng)化至規(guī)定尺寸，其局部殘余應(yīng)力峰值小于150MPa，最后在350-390°C下進(jìn)行一次熱處理，局部殘余應(yīng)力峰值小于90MPa，完全能達(dá)到鍛件所需殘余應(yīng)力要求，且一次熱處理對(duì)其強(qiáng)度影響不大，加上熱處理的溫度也有所降低，節(jié)約了成本。本發(fā)明通過相比現(xiàn)有技術(shù)冷擴(kuò)、冷壓之后直接就熱處理而言，這種方法是在第二次冷擴(kuò)變形強(qiáng)化將會(huì)使冷壓變形強(qiáng)化后的環(huán)形無磁鋼鍛件I金屬晶粒所產(chǎn)生的滑移變形和位錯(cuò)得到重新分布，其環(huán)形無磁鋼鍛件I內(nèi)部的殘余應(yīng)力局部峰值將會(huì)降下來，對(duì)殘余應(yīng)力局部峰值再進(jìn)行消除應(yīng)力熱處理工藝，能大大地降低了環(huán)形無磁鋼鍛件I內(nèi)部組織的微觀殘余應(yīng)力，而環(huán)形無磁鋼鍛件I的強(qiáng)度則不會(huì)因?yàn)闊崽幚硎艿教蟮挠绊?；且方法簡單、操作方便?br> 權(quán)利要求
1.一種無磁鋼厚壁環(huán)形鍛件的制造方法，其特征在于，包括以下步驟 步驟一、第一次由內(nèi)向外冷擴(kuò)，將所述環(huán)形無磁鋼鍛件(I)進(jìn)行第一次由內(nèi)向外冷擴(kuò)，控制所述環(huán)形無磁鋼鍛件(I)內(nèi)孔冷擴(kuò)變形量，并保留一定的變形余量； 步驟二、外側(cè)冷壓，將所述環(huán)形無磁鋼鍛件(I)進(jìn)行外側(cè)冷壓，控制所述環(huán)形無磁鋼鍛件(I)外徑冷壓變形量達(dá)到工藝規(guī)定尺寸要求； 步驟三、第二次由內(nèi)向外冷擴(kuò)，將所述環(huán)形無磁鋼鍛件(I)進(jìn)行第二次由內(nèi)向外冷擴(kuò)，使環(huán)形無磁鋼鍛件(I)內(nèi)孔變形余量冷擴(kuò)變形至工藝規(guī)定尺寸要求； 步驟四、熱處理，將冷變形強(qiáng)化過后的所述環(huán)形無磁鋼鍛件(I)進(jìn)行熱處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無磁鋼厚壁環(huán)形鍛件的制造方法，其特征在于，所述環(huán)形無磁鋼鍛件(I)進(jìn)行步驟三中所述第二次由內(nèi)向外冷擴(kuò)后，若環(huán)形無磁鋼鍛件(I)的外徑不符合要求時(shí)，可以再次對(duì)環(huán)形無磁鋼鍛件(I)進(jìn)行所述外側(cè)冷壓，或者通過切割的方式，使環(huán)形無磁鋼鍛件(I)滿足工藝規(guī)定尺寸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無磁鋼厚壁環(huán)形鍛件的制造方法，其特征在于，所述環(huán)形無磁鋼鍛件(I)進(jìn)行所述步驟一第一次由內(nèi)向外冷擴(kuò)和所述步驟三第二次由內(nèi)向外冷擴(kuò)時(shí)，將環(huán)形無磁鋼鍛件(I)豎直放置在下沖模(202)和上沖模(201)之間，所述環(huán)形無磁鋼鍛件(I)內(nèi)孔、上沖模(201)、下沖模(202)相互配合，且所述厚壁環(huán)形無磁鋼鍛件(I)內(nèi)孔、上沖模(201)、下沖模(202)圍成一個(gè)密封空腔，所述空腔內(nèi)裝有超高壓液體(3)，所述上沖模(201)承載可調(diào)下壓量的壓機(jī)沖壓。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無磁鋼厚壁環(huán)形鍛件的制造方法，其特征在于，所述環(huán)形無磁鋼鍛件(I)進(jìn)行所述步驟二外側(cè)冷壓時(shí)，將所述環(huán)形無磁鋼鍛件(I)以臥放方式放置在上壓模(401)、下壓模(402)之間，且其外側(cè)與所述上壓模(401)、下壓模(402)相互配合，所述環(huán)形無磁鋼鍛件(I)內(nèi)孔插有與之相互配合的芯棒￠)，所述上壓模(401)承載可調(diào)下壓量的壓機(jī)沖壓。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種無磁鋼厚壁環(huán)形鍛件的制造方法，其特征在于，與環(huán)形無磁鋼鍛件(I)內(nèi)孔相互配合的所述上沖模(201)、下沖模(202)均為圓臺(tái)形，所述上沖模(201)、下沖模(202)的圓臺(tái)小端分別嵌入所述環(huán)形無磁鋼鍛件(I)內(nèi)孔。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種無磁鋼厚壁環(huán)形鍛件的制造方法，其特征在于，所述超高壓液體(3)介質(zhì)為水。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種無磁鋼厚壁環(huán)形鍛件的制造方法，其特征在于，與環(huán)形無磁鋼鍛件(I)外側(cè)相互配合的所述上壓模(401)表面、下壓模(402)表面為內(nèi)凹弧面。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種無磁鋼厚壁環(huán)形鍛件的制造方法，其特征在于，所述上壓模(401)、下壓模(402)之間設(shè)有承載彈簧(5)相互連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8任一所述的一種無磁鋼厚壁環(huán)形鍛件的制造方法，其特征在于，所述環(huán)形無磁鋼鍛件⑴內(nèi)孔若為異型孔，如階梯孔(7)，則先將環(huán)形無磁鋼鍛件⑴內(nèi)孔加工成圓孔并留有一定余量，再進(jìn)行所述從內(nèi)向外冷擴(kuò)以及所述外側(cè)冷壓，最后將所述環(huán)形無磁鋼鍛件(I)圓孔加工成所需異型孔。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種無磁鋼厚壁環(huán)形鍛件的制造方法，包括以下步驟步驟一、先對(duì)環(huán)形無磁鋼鍛件第一次由內(nèi)向外冷擴(kuò)并保留足夠的冷擴(kuò)變形量；步驟二、進(jìn)行外側(cè)冷壓；步驟三、第二次冷擴(kuò)變形強(qiáng)化至規(guī)定尺寸；步驟四、進(jìn)行熱處理。本發(fā)明所述的第二次冷擴(kuò)變形將會(huì)使冷壓變形后的環(huán)形無磁鋼鍛件金屬晶粒所產(chǎn)生的滑移變形和位錯(cuò)得到重新分布，其環(huán)形無磁鋼鍛件內(nèi)部的殘余應(yīng)力局部峰值會(huì)降下來，再對(duì)殘余應(yīng)力局部峰值再進(jìn)行消除應(yīng)力熱處理工藝，能大大地降低了鍛件內(nèi)部組織的微觀殘余應(yīng)力，而環(huán)形無磁鋼鍛件的強(qiáng)度則不會(huì)因?yàn)槎啻螣崽幚硎艿教蟮挠绊?；且方法簡單、操作方便?br> 文檔編號(hào)B21D53/16GK103008496SQ201210582960
公開日2013年4月3日 申請(qǐng)日期2012年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月28日
發(fā)明者鮮勇, 丁宇, 朱立祥 申請(qǐng)人:德陽萬鑫電站產(chǎn)品開發(fā)有限公司