一種防止Mn18Cr18N鋼護環熱鍛產生裂紋的鍛造方法
2023-07-29 22:05:01 1
專利名稱：一種防止Mn18Cr18N鋼護環熱鍛產生裂紋的鍛造方法
技術領域：
本發明屬於合金鋼熱鍛成形技術領域，具體涉及一種防止MnlSCrlSN鋼護環熱鍛產生裂紋的鍛造方法。
背景技術：
護環是火力發電設備中的大型關鍵零件之一，它在高速旋轉中不但承受巨大的離心力，同時還要承受熱裝應力、交變應力、彎曲應力，要求有足夠的強度、良好的韌性、均勻的力學性能、最小的殘餘應力，而且護環在強磁場、腐蝕性氣氛中工作，因此，還要求無磁性和具有高的抗應力腐蝕能力。目前國內外鍛造護環零件的方法，普遍採用由鋼錠經加熱鍛造成環形坯料、再經固溶處理和冷變形強化的工藝製成鍛件。現有技術沿用的護環熱鍛方法是自由鍛衝孔和模內衝孔兩大類方法。自由鍛衝孔由於其成形力較小得到廣泛應用，但是，自由鍛衝孔時坯料缺乏約束常使鍛件「走樣」，而且由於材料塑性有限，鍛造過程中很容易產生裂紋，廢品率高達60%以上；相對自由鍛衝孔， 模內衝擠在防止坯料產生裂紋和「走樣」方面有較大優勢，但其成形力卻較自由衝孔增加較多，生產所需鍛壓設備噸位比較大，制約了大型鍛件的生產。因此，護環熱鍛制坯成為制約生產發展的關鍵因素。如ZL200510012565. 2《一種製作發電機護環熱鍛環坯的方法及模具》中雖然較自由鍛方法有許多突出優點，但是此方法所需設備噸位很大，工藝方法及所用模具也很繁雜，使用不方便。
發明內容
本發明目的是提供一種防止MnlSCrlSN鋼護環熱鍛產生裂紋的鍛造方法，可有效地克服現有技術存在的缺點。本發明是這樣實現的，使用的裝置如圖1、2所示，包括有管狀的筒模4、柱狀的衝頭1、盤狀的中部有圓錐孔的底模5、錐形的凸臺6及中部有圓孔的漏盤7，模底5中部圓錐孔的直徑=漏盤7的孔徑>衝頭1的直徑，特徵在於其工藝步驟及操作方法是(1)將凸臺6放置在底模5中部的圓錐孔內相互配合貼緊，並將其一起放置在筒模 4內底部；(2)將一管狀的用軟鋼材料製作的包套3緊套在圓柱狀坯料2外面，並一起加熱至 950 0C -1200 0C ；(3)將加熱了的坯料2和包套3 —起放置在筒模4內，包套3的外表面與筒模4的內表面之間留有間隙δ =0.03D 0. 10D，用裝有定位器的衝頭1對坯料2從其頂部進行衝擠達到設計要求的深度，控制坯料2外側表面的應變量小於0. 32 0. 50，D為坯料2的
直徑；(4)將筒模4底部的凸臺6去除，再將漏盤7放置在筒模4的底部，漏盤7中間的圓孔的直徑要大於衝頭1的直徑；(5)衝頭1繼續對坯料2進行衝壓，衝掉坯料2底部的連皮8，即完成衝孔工作；
(6)將衝頭1退出，取出環狀鍛件2』。本發明優點及積極效果是(1)採用有包套的模內擠壓成形，並在筒模內壁與包套之間留間隙，既有效地防止自由衝孔中坯料變形與開裂，又通過坯料和模具之間預留間隙減小了所需成形力；( 可細化鍛件內部組織，提高力學性能，還可避免產生裂紋。
圖1為本發明用衝擠裝置簡2為衝擠過程簡中1-衝頭 2-坯料 2，-環狀鍛件 3-包套 4-筒模5-底模 6-凸臺 7-漏盤8-連皮
具體實施例方式現以生產一材料為Mnl8Crl8N鋼，尺寸為Φ 990X Φ 640X990mm的護環鍛件為例， 設置衝頭直徑d = 430mm,模底5錐孔小端直徑(I1 = 460mm,漏盤7孔徑d2 = 460mm,坯料直徑D = 1030mm，其鍛造工藝方法是(1)將凸臺6放置在底模5中部的圓錐孔內，並將其一起放置在一管狀的筒模4內底部；(2)將一管狀的用20鋼製作的包套3緊套在直徑D = 1030mm的坯料2外面，並一起加熱至1150°C，包套3的壁厚為36mm ；(3)將加熱了的坯料2和包套3 —起放置在筒模4內，包套3的外表面與筒模4的內表面之間的間隙δ = 50mm，用裝有定位器的衝頭1對坯料2從其頂部進行衝擠達到剩餘深度為70mm，控制坯料2外側表面的應變不大於0. 41 ；(4)將筒模4底部的凸臺6去除，再將中心制有圓孔的漏盤7放置在筒模4的底部；(5)衝頭1繼續對坯料2進行衝壓，衝掉坯料2底部的連皮8，即完成衝孔工作；(6)將衝頭1退出，取出環狀鍛件2』。
權利要求
1. 一種防止MnlSCrlSN鋼護環熱鍛產生裂紋的鍛造方法，使用的裝置包括有筒模、 柱狀的衝頭(1)、盤狀的中部有圓錐孔的底模(5)、錐形凸臺(6)及中部有圓孔的漏盤(7)， 其特徵在於鍛造方法是(1)將凸臺(6)放置在底模(5)中部的圓錐孔內，並將其一起放置在筒模⑷內底部；(2)將一管狀的金屬包套⑶緊套在圓柱狀坯料⑵外面，並一起加熱至 950 0C -1200 0C ；(3)將加熱了的坯料(2)和包套(3)—起放置在筒模⑷內，包套(3)的外徑與筒模 (4)的內徑差為δ = 0.03D 0. 10D，用裝有定位器的衝頭(1)對坯料(2)從其頂部進行衝擊，達到設計要求的深度，坯料(2)外側表面應變量要小於0. 32-0. 50，D為坯料(2)的直徑；(4)將筒模(4)底部的凸臺(6)去除，再將中心制有圓孔的漏盤(7)放在筒模(4)的底部，漏盤(7)中間的圓孔的直徑應大於衝頭(1)的直徑；(5)衝頭⑴繼續對坯料(2)進行衝壓，衝去坯料(2)底部的連皮⑶；(6)退出衝頭(1)，取出環狀鍛件(2，)。
全文摘要
一種防止Mn18Cr18N鋼護環熱鍛產生裂紋的鍛造方法，屬於合金鋼熱鍛成形技術領域，使用的裝置包括有凸臺、底模、筒模、衝頭及漏盤，其特徵在於鍛造方法是(1)將凸臺置於底模的圓錐孔內一起放在筒模內底部；(2)將包套緊套在坯料外面一起加熱至950℃-1200℃；(3)將加熱了的坯料與包套放置在筒模內，包套外徑與筒模內徑之差為δ＝0.03D～0.10D，用衝頭對坯料從頂部進行衝擠達到設計的深度；(4)將凸臺去除，換上漏盤；(5)用衝頭繼續對坯料進行衝壓，衝掉坯料底部的連皮；(6)退出衝頭，取出環狀鍛件，即完成衝孔成形工作。本發明優點是①包套與筒模間留有間隙，既可防止鍛件表面產生裂紋，又可減小所需設備的噸位；②可細化鍛件內部晶粒。
文檔編號B21J5/10GK102294424SQ20111022491
公開日2011年12月28日 申請日期2011年8月5日 優先權日2011年8月5日
發明者何文武, 劉建生, 張秀芝, 段興旺 申請人:太原科技大學