有效提高大鍛件質(zhì)量的加工方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種有效提高大鍛件質(zhì)量的加工方法，屬于冶煉和鍛造【技術領域】，在大鍛件的冶煉和鍛造方面提出了改進。首先在冶煉過程中，在鑄錠水口端預制水口鉗口，改變了水口沉積錐分布狀態(tài)，提高了鑄錠的冶金質(zhì)量；其次在鍛造環(huán)節(jié)采用無冒口鍛造，同時改變鍛造的纖維方向并有效地改善了鑄錠水口的鍛造質(zhì)量。通過以上冶煉和鍛造方面的改進，有效提高了大鍛件的熱加工質(zhì)量。
【專利說明】有效提高大鍛件質(zhì)量的加工方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及冶煉和鍛造【技術領域】，具體涉及一種有效提高大鍛件質(zhì)量的加工制造方法。
【背景技術】
[0002]大型鍛件在國民經(jīng)濟中占有重要地位，是在諸如電力、冶金、石化、航空、航天、海洋、礦山、機械等各領域不可或缺的重要部件。大型鍛件的制造流程幾十年未發(fā)生過重大變化，因鑄錠不同程度的存在不可消除的各種鑄態(tài)缺陷，尤其是大型鑄錠水口的夾雜性缺陷，鍛造過程中一直是依靠傳統(tǒng)的按鑄錠百分比切除法，以便不進入鍛件本體，這樣勢必對鑄錠材料造成浪費。提高鑄錠利用率，降低資本損耗一直是多年來行業(yè)發(fā)展的瓶頸，如何提高大型鍛件的質(zhì)量，同時又減少鑄錠水口棄料的切除量一直是鍛件熱加工的研究方向。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了提聞鍛件質(zhì)量，同時減少材料損耗，本發(fā)明提供一種有效提聞大鍛件質(zhì)量的加工方法。該方法降低了鑄錠毛坯的鍛造重量，提高了鑄錠水口利用率，達到了大鍛件熱加工方面節(jié)能降耗目的。
[0004]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下技術方案:一種有效提高大鍛件質(zhì)量的加工方法，包括:鑄造制錠一切除冒口一鍛前加熱一鐓粗一拔長至所需形狀一切除余料的步驟。
[0005]具體操作過程為:
[0006]I)鑄錠，所述鑄錠包括鑄錠本體、冒口、水口以及水口鉗口四部分，其中水口平均直徑D*與水口鉗口平均直徑D1 甘口的關系是:D*≥D1 甘口≥1/3D水，水口鉗口的長度L ^ 1000mm ；
[0007]2)鑄錠脫模，切割掉整個冒口，然后再進入下一步工序；
[0008]3)將去掉冒口后的鑄錠，運送到加熱車間進行鍛前加熱；
[0009]4)將加熱后的鑄錠，沿冒口一水口方向鐓粗，直至鑄錠本體和水口的總壓縮量≥鑄錠本體和水口總長的40%時，停止施力；
[0010]5)將步驟4)獲得的鐓粗件，夾持住水口鉗口，拔長至所需形狀；
[0011]6)將水口鉗口切除、將水口下端按鑄錠總重量的3%~5%切除，至此獲得合格鍛件。
[0012]步驟I)中所鑄造的鑄錠，記:鑄錠本體平均直徑D，冒口平均直徑為D胃，水口平均直徑為D水，則，D冒≥D≥D水。
[0013]水口鉗口的平均直徑D_和長度，同時還要滿足后序鍛造機或套筒的夾持要求。
[0014]鍛前加熱溫度在高溫奧氏體溫度區(qū)域，鋼錠一般在750_1250°C。
[0015]所述步驟4)中，將加熱后的鑄錠，放置到水壓機工作區(qū)，在鑄錠的頂部壓置上鐓粗板，底部的水口鉗口則坐落到放置在走料臺上的下漏盤中，然后在上鐓粗板上施力，沿冒口—水口方向鐓粗。[0016]本發(fā)明的有益效果為:
[0017]I)本發(fā)明原則上可針對所有鑄錠進行，通過在鑄錠水口下方預制水口鉗口，且合理設計鉗口規(guī)格，有效的改善了鑄錠水口夾雜物沉積錐的分布，使其趨近于向水口鉗口內(nèi)分布，有利于鍛造中雜質(zhì)物的切除。
[0018]2 )在工藝過程中，由于鍛前切割掉了鑄錠冒口，減少了鍛造毛坯重量，并可減少冒口壓鉗口的鍛造工序，降低了加工成本。
[0019]3)直接鐓粗，鐓粗方向為冒口一水口，改變了傳統(tǒng)的水口一冒口鍛造纖維流動方向，有利于沉積錐的排除。
[0020]4)DW口≥1/3D#的比例關系利于后續(xù)鍛造過程中自冒口至水口鐓粗時將沉積錐自水口錠身殘留部位流動至水口鉗口內(nèi)或其鐓粗延長段部位，可有效改善鑄錠水口部位的質(zhì)量。
[0021]5)與傳統(tǒng)工藝相比，本方法整體降低了水口錠身的棄料切除，制造的成品鍛件可節(jié)約近9%的錠身重量，折合成鑄錠重量的5~8%，即鑄錠利用率可由傳統(tǒng)的約60%提高到65%。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1為鑄錠示意圖；
[0023]圖2為本發(fā)明具體實施例中涉及的無冒口鍛造鐓粗工序示意圖。
【具體實施方式】
[0024]下面結合附圖和實 施例對本發(fā)明進行詳細的描述。
[0025]本發(fā)明目的在于提供一種實用、高效的鍛造加工方法，有效提高大鍛件的加工質(zhì)量，其步驟為:
[0026]I)首先按圖1所不鑄徒。根據(jù)鑄造的特性，鑄造完成后在鑄徒本體I的頂部會留有冒口 2，底部會留有水口 3。記鑄錠本體平均直徑為D，冒口平均直徑為D胃，水口平均直徑為D水，一般來講，D胃≥D≥D水。
[0027]本發(fā)明所述的方法中，為了盡可能的減少材料浪費，取得更好的鍛造效果，在鑄造之初就設計了水口操作機或鍛造套筒可夾持的水口鉗口 4，位于水口 3的底部，鉗口直徑D?口小于水口直徑D#。水口鉗口 4設計的合理，可有效的改善鑄造過程中形成的水口夾雜物一沉積錐5的分布(圖2示)，使沉積錐5趨向于水口鉗口 4中央部位。經(jīng)過不斷的實驗摸索，本發(fā)明提出水口鉗口規(guī)格為:D7)^DWn> 1/3D水，長度1000mm;同時要求水口鉗口規(guī)格適用于后序鍛造機或套筒的夾持要求。
[0028]Dwp^ 1/3D水，符合改善水口沉積錐分布條件，利于后續(xù)鍛造過程中自冒口至水口鐓粗時將沉積錐從水口錠身殘留部位流動至水口鉗口內(nèi)或其鐓粗延長段部位，可有效改善鑄錠水口部位的質(zhì)量。
[0029]2)將鑄造鑄錠脫模后，進入鍛造工序前，先切割掉整個冒口 2，然后進入鍛造工序。
[0030]在鑄造脫模后預先切割掉冒口，可以給鍛造過程節(jié)省了一道壓冒口工序，同時，無冒口鑄錠第一火次加熱及鍛造較有冒口鑄錠減重約14~20%，操作起來較輕便。切割方法可以采用氣割法。[0031]3)將去掉冒口后的鑄錠，運送到加熱車間進行鍛前加熱。由于材料不同，加熱溫度有所區(qū)別，一般來講，對于鑄鋼，鍛前加熱溫度在高溫奧氏體溫度區(qū)域，數(shù)值集中在750-1250°C。
[0032]4)如圖2所示，將加熱后的鑄錠，放置到水壓機工作區(qū)，在鑄錠的頂部壓置上鐓粗板6，底部的水口鉗口 4則坐落到放置在走料臺上的下漏盤7中。然后在上鐓粗板6上方施力，自冒口一水口方向鐓粗鑄錠本體1，使水口 3部位的沉積錐5向水口鉗口方向下移。施力直到鑄錠本體I和水口 3總壓縮量≤鑄錠本體I和水口 3總長的40%時，停止施力。
[0033]本發(fā)明鐓粗方向是冒口一水口，改變了傳統(tǒng)水口一冒口鐓粗的纖維流動方向，使水口沉積錐5流動至水口鉗口 4方向，背離鑄錠本體1，利于水口部位夾雜物區(qū)域的最終切除。
[0034]5)夾持住水口鉗口 4部位，將步驟4)獲得的鐓粗件拔長至所需形狀，然后切除水口鉗口 4和水口 3下端，水口 3下端棄料按鑄錠總重量的3%~5%切除，至此獲得合格鍛件。
[0035]本發(fā)明在制錠過程中預制了水口鉗口，改變了水口夾雜物及水口沉積錐的分布狀態(tài)，提高了鑄錠的冶金質(zhì)量；其次在鍛造環(huán)節(jié)采用無冒口鍛造，同時改變鍛造的纖維方向，也有效地改善了鑄錠水口的鍛造質(zhì)量。通過以上冶煉和鍛造方面的改進可突破傳統(tǒng)工藝，有效提高大鍛件的熱加工質(zhì)量。
[0036]上述實施例僅用于說明本發(fā)明，其中局部工藝可以有所變化，凡是在本發(fā)明技術方案的基礎上進行的等同`變換和改進，均不應排除在本發(fā)明的保護范圍之外。
【權利要求】
1.一種有效提高大鍛件質(zhì)量的加工方法，其特征在于，包括:鑄造制錠一切除冒口一鍛前加熱一鐓粗一拔長至所需形狀一切除余料的步驟。
2.根據(jù)權利要求1所述的有效提高大鍛件質(zhì)量的加工方法，其特征在于，具體操作過程為: 1)鑄錠，所述鑄錠包括鑄錠本體(1)、冒口(2)、水口(3)以及水口鉗口(4)四部分，其中水口( 3)平均直徑D水與水口鉗口(4)平均直徑D謝口的關系是:D水≥D謝口≥1/3D水，水口鉗口(4)的長度L≥1000mm; 2)鑄錠脫模，切割掉整個冒口(2)，然后再進入下一步工序； 3)將去掉冒口后的鑄錠，運送到加熱車間進行鍛前加熱； 4)將加熱后的鑄錠，沿冒口一水口方向鐓粗，直至鑄錠本體(1)和水口( 3 )的總壓縮量≥鑄錠本體(1)和水口(3)總長的40%時，停止施力； 5)將步驟4)獲得的鐓粗件，夾持住水口鉗口(4)，拔長至所需形狀； 6 )將水口鉗口( 4 )切除、將水口( 3 )下端按鑄錠總重量的3%~5%切除，至此獲得合格鍛件。
3.根據(jù)權利要求2所述的有效提高大鍛件質(zhì)量的加工方法，其特征在于，步驟I)中所鑄造的鑄錠，記:鑄錠本體(1)平均直徑D，冒口(2)平均直徑為D胃，水口(3)平均直徑為D水，則，D冒3 D ^ D水。
4.根據(jù)權利要求2或3所述的有效提高大鍛件質(zhì)量的加工方法，其特征在于，水口鉗口(4)的平均直徑Dw口和長度，同時還要滿足后序鍛造機或套筒的夾持要求。
5.根據(jù)權利要求2或3所述的有效提高大鍛件質(zhì)量的加工方法，其特征在于，鍛前加熱溫度在高溫奧氏體溫度區(qū)域。
6.根據(jù)權利要求5所述的有效提高大鍛件質(zhì)量的加工方法，其特征在于，對于鋼錠，鍛前加熱溫度在750-1250°C。
7.根據(jù)權利要求2或3所述的有效提高大鍛件質(zhì)量的加工方法，其特征在于，所述步驟4)中，將加熱后的鑄錠，放置到水壓機工作區(qū)，在鑄錠的頂部壓置上鐓粗板(6)，底部的水口鉗口(4)則坐落到放置在走料臺上的下漏盤(7)中，然后在上鐓粗板(6)上施力，沿冒口一水口方向鐓粗。
8.根據(jù)權利要求4所述的有效提高大鍛件質(zhì)量的加工方法，其特征在于，所述步驟4)中，將加熱后的鑄錠，放置到水壓機工作區(qū)，在鑄錠的頂部壓置上鐓粗板(6)，底部的水口鉗口(4)則坐落到放置在走料臺上的下漏盤(7)中，然后在上鐓粗板(6)上施力，沿冒口一水口方向鐓粗。
【文檔編號】B22D7/06GK103691860SQ201310662675
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年12月6日 優(yōu)先權日:2013年12月6日
【發(fā)明者】曹志遠, 高建軍, 季雪, 張建國, 牛廣彬 申請人:天津重型裝備工程研究有限公司, 中國第一重型機械股份公司