CN101823197B - 一种利用铸坯辗扩成形大型环件的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种利用铸坯辗扩成形大型环件的方法，它属于一种大型金属环件加工成形的方法。本发明主要是解决现有的辗扩方法存在的材料浪费大和能源浪费严重的技术难点。本发明的技术方案是：一种利用铸坯辗扩成形大型环件的方法，其包括合金熔化——精炼——铸造环坯——铸坯辗扩——粗加工——热处理——精加工步骤；所述精炼是指采用LF炉炉外精炼，吹氩搅拌使钢水成份和温度迅速均匀化，以获得纯净度高的钢水；所述铸造环坯是指精炼的钢水温度降到1580～1600℃时，采用自硬砂造型浇铸，以获得环形铸坯；所述铸坯辗扩是指将环形铸坯加热至1100～1200℃温度，然后在辗环机上进行辗扩，辗扩时要控制进给量，辗扩比为2-3。

Description

一种利用铸坯辗扩成形大型环件的方法

技术领域

本发明涉及一种利用铸坯辗扩成形大型环件的方法，它属于一种大型金属环件加工成形的方法。

背景技术

目前生产高质量的轴承套圈及法兰等环件，常用的方法分为冷辗扩和热辗扩两种。冷辗扩方法是利用锻坯在室温下进行辗扩，该方法虽然质量容易保证，但需要辗扩力大，只适用于小型环件的加工。热辗扩方法通常采用锻坯-冲孔-加热-辗扩-机加工-热处理等步骤，该方法常用于大型环件的生产。而对于大型环件的生产，由于使用锻件热辗扩需要进行去氧化皮及冲孔，且加工余量大，造成人工和材料的浪费。环件在锻造及辗扩前需进行多次加热，造成能源的浪费和废气的排放。因此，该方法存在着材料浪费大和能源浪费严重的缺点。

发明内容

本发明的目的是解决现有的辗扩方法存在的材料浪费大和能源浪费严重的技术难点，并提供一种能节省材料和能源且生产效率高的利用铸坯辗扩成形大型环件的方法。

本发明为解决上述技术难点而采用的技术方案是：一种利用铸坯辗扩成形大型环件的方法，其包括合金熔化——精炼——铸造环坯——铸坯辗扩——粗加工——热处理——精加工步骤；所述精炼是指采用钢包精炼炉(LF炉)炉外精炼，冶炼温度为1630℃～1650℃，吹氩搅拌使钢水成份和温度迅速均匀化，以获得纯净度高的钢水；所述铸造环坯是指精炼的钢水温度降到1580～1600℃时，采用自硬砂造型浇铸，控制浇铸速度，以获得环形铸坯；所述铸坯辗扩是指将环形铸坯加热至1100～1200℃温度，然后在辗环机上进行辗扩，辗扩时要控制进给量，辗扩比为2-3。

由于本发明采用了上述技术方案，直接利用铸坯进行辗扩生产大型环件，减少了加热次数(铸坯后直接辗扩，不进行加热锻造)，节约了成本，提高了生产效率。辗扩过程将铸造组织变成了锻造组织，使得产品零件的质量达到锻件水平，充分满足轴承法兰等大型环件向着风电、航天等领域发展的要求。因此，与背景技术相比，本发明具有下列优点。

1、节约能源：本发明省去了原有工艺的锻造工序，利用铸坯直接辗扩，减少了加热次数，节约了能源。

2、减少废气排放：减少加热次数的同时减少了废气的排放，保护了环境。

3、节约材料：铸坯可直接铸出所需的孔型，不需冲孔工艺，特别是对于大型环件，可节约材料30％以上。在冶炼时进行废料重熔，使废料得以重新利用，进一步节约材料。

4、节省人工，提高生产率：大型环件锻造、去氧化皮、冲孔等工序耗时耗力，利用铸坯直接辗扩可省去锻造、去氧化皮、冲孔等工序，节省人工，提高生产率。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的详细描述。

实施例1

本实施例中的一种利用铸坯辗扩成形大型环件的方法，其包括合金熔化——精炼——铸造环坯——铸坯辗扩——粗加工——热处理——精加工步骤；所述精炼是指采用钢包精炼炉(LF炉)炉炉外精炼，冶炼温度为1630℃～1650℃，吹氩搅拌使钢水成份和温度迅速均匀化，降低钢水中有害杂质和气体；在精炼的过程中可进行成份微调，控制钢水的组织成份，以获得成份合格、纯净度高的钢水。所述铸造环坯是指精炼的钢水温度降到1580～1600℃时，采用自硬砂造型浇铸，控制浇铸速度，减少铸件偏析，缩孔等缺陷；采用孕育处理和添加微量合金元素的方法细化钢坯晶粒，提高铸坯质量，获得环形铸坯。所述铸坯辗扩是指将环形铸坯加热至1100～1200℃温度，然后在辗环机上进行辗扩，辗扩时要控制进给量，辗扩比为2。进给量在锻透所要求的最小进给量和咬入孔型所允许的最大进给量之间取小值，使铸造组织逐渐转变为锻造组织，得以细化和均匀化，使得辗扩后的工件机械性能达到锻件水平。粗加工：将辗扩件车加工至所需尺寸(留有余量)。热处理：通过热处理进一步改善组织，提高产品的力学性能。精加工：磨削产品至所需尺寸。

实施例2

本实施例中的一种利用铸坯辗扩成形大型环件的方法，其包括合金熔化——精炼——铸造环坯——铸坯辗扩——粗加工——热处理——精加工步骤；所述精炼是指采用钢包精炼炉(LF炉)炉外精炼，冶炼温度为1630℃～1650℃，吹氩搅拌使钢水成份和温度迅速均匀化，降低钢水中有害杂质和气体；在精炼的过程中可进行成份微调，控制钢水的组织成份，以获得成份合格、纯净度高的钢水。所述铸造环坯是指精炼的钢水温度降到1580～1600℃时，采用自硬砂造型浇铸，控制浇铸速度，减少铸件偏析，缩孔等缺陷；采用孕育处理和添加微量合金元素的方法细化钢坯晶粒，提高铸坯质量，获得环形铸坯。所述铸坯辗扩是指将环形铸坯加热至1100～1200℃温度，然后在辗环机上进行辗扩，辗扩时要控制进给量，辗扩比为3。进给量在锻透所要求的最小进给量和咬入孔型所允许的最大进给量之间取小值，使铸造组织逐渐转变为锻造组织，得以细化和均匀化，使得辗扩后的工件机械性能达到锻件水平。粗加工：将辗扩件车加工至所需尺寸(留有余量)。热处理：通过热处理进一步改善组织，提高产品的力学性能。精加工：磨削产品至所需尺寸。

实施例3

本实施例中的一种利用铸坯辗扩成形大型环件的方法，其包括合金熔化——精炼——铸造环坯——铸坯辗扩——粗加工——热处理——精加工步骤；所述精炼是指采用钢包精炼炉(LF炉)炉外精炼，冶炼温度为1630℃～1650℃，吹氩搅拌使钢水成份和温度迅速均匀化，降低钢水中有害杂质和气体；在精炼的过程中可进行成份微调，控制钢水的组织成份，以获得成份合格、纯净度高的钢水。所述铸造环坯是指精炼的钢水温度降到1580～1600℃时，采用自硬砂造型浇铸，控制浇铸速度，减少铸件偏析，缩孔等缺陷；采用孕育处理和添加微量合金元素的方法细化钢坯晶粒，提高铸坯质量，获得环形铸坯。所述铸坯辗扩是指将环形铸坯加热至1100～1200℃温度，然后在辗环机上进行辗扩，辗扩时要控制进给量，辗扩比为2.5。进给量在锻透所要求的最小进给量和咬入孔型所允许的最大进给量之间取小值，使铸造组织逐渐转变为锻造组织，得以细化和均匀化，使得辗扩后的工件机械性能达到锻件水平。粗加工：将辗扩件车加工至所需尺寸(留有余量)。热处理：通过热处理进一步改善组织，提高产品的力学性能。精加工：磨削产品至所需尺寸。

上述实施例中的辗扩比还可以在2-3之间任意选择。

Claims (1)

1.一种利用铸坯辗扩成形大型环件的方法，其特征是：包括合金熔化——精炼——铸造环坯——铸坯辗扩——粗加工——热处理——精加工步骤；所述精炼是指采用钢包精炼炉(LF炉)炉外精炼，冶炼温度为1630℃～1650℃，吹氩搅拌使钢水成份和温度迅速均匀化，以获得纯净度高的钢水；所述铸造环坯是指精炼的钢水温度降到1580～1600℃时，采用自硬砂造型浇铸，控制浇铸速度，以获得环形铸坯；所述铸坯辗扩是指将环形铸坯加热至1100～1200℃温度，然后在辗环机上进行辗扩，辗扩时要控制进给量，辗扩比为2-3；所述进给量在锻透所要求的最小进给量和咬入孔型所允许的最大进给量之间取小值，使铸造组织逐渐转变为锻造组织，得以细化和均匀化，使得辗扩后的工件机械性能达到锻件水平。