CN103063025B - 采用锻造毛坯的环形加热炉大底板及其制造方法 - Google Patents

Abstract

采用锻造毛坯的环形加热炉大底板，大底板的主体为圆盘结构，圆盘结构的一侧表面为平面，圆盘结构的另一侧的中心为平面，平面的外周为圆锥表面，大底板的中心设置中心孔，环绕中心孔分别设置圆环形凸台，大底板的毛坯为锻造毛坯。大底板的材料为耐热不锈钢，材料经过钢模铸造设置为铸造毛坯，铸造毛坯进行固溶处理后锻造设置为锻造毛坯，锻造毛坯先后经过粗机械加工和精机械加工之后进行无损探伤检查，无损探伤检查合格的产品为成品的大底板。本发明的采用锻造毛坯的环形加热炉大底板及其制造方法，可以利用锻造工艺的特点，改善毛坯的结构，大幅度提高环形加热炉大底板的高温强度和高温稳定性，适应环形加热炉的工作需要，效果显著。

Description

采用锻造毛坯的环形加热炉大底板及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种环形加热炉大底板及其制造方法，特别涉及一种采用锻造毛坯的环形加热炉大底板及其制造方法。

背景技术

环形加热炉是热加工和热处理工艺中加热工件的加热设备，环形加热炉的大底板设置在环形加热炉内的底部，需要在高温环境中承受载荷的情况下长期稳定地工作。通常使用的环形加热炉大底板使用普通的耐热钢铸造加工制成，存在气缩孔较多，组织结构不致密，在高温环境中的强度、稳定性较差，性能不稳定，易变性、工作寿命较短，不能适应环形加热炉的工作需要。

发明内容

为了提高环形加热炉大底板的高温强度和高温稳定性，适应环形加热炉的工作需要，本发明提出一种采用锻造毛坯的环形加热炉大底板及其制造方法，所采用的技术方案是：

采用锻造毛坯的环形加热炉大底板，大底板的主体为圆盘结构，圆盘结构的一侧表面为平面，圆盘结构的另一侧的中心为平面，平面的外周为圆锥表面，圆锥表面与大底板共轴线，圆盘结构的圆周边缘的厚度小于圆盘结构的中心的厚度，大底板的中心设置中心孔，在大底板的两侧表面，环绕中心孔分别设置圆环形凸台，圆环形凸台与中心孔共轴，大底板的毛坯为锻造毛坯，锻造毛坯中大底板的圆周表面和相对的两侧表面分别设置加工余量，加工余量的厚度，与环形加热炉大底板的结构、尺寸、精度以及加工方式相适配。

采用锻造毛坯的环形加热炉大底板，一种规格的大底板，圆盘结构的外径为1900毫米，圆盘结构的一侧表面为平面，圆盘结构的另一侧表面的中心直径450毫米以内的表面为与其相对的侧面平面平行的平面，一侧表面的中心直径450毫米以外的外周表面为圆锥表面，圆盘结构的圆周边缘厚度为159毫米，圆盘结构中心部位的最大厚度为175毫米，中心孔的直径为150毫米，圆环形凸台的外径为340毫米，圆环形凸台的内径为280毫米，在大底板的两侧表面中心孔与圆环形凸台的内圆表面之间分别设置圆环形凹槽，圆环形凹槽的深度为20毫米，圆环形凹槽的底部为平面，锻造毛坯中大底板的圆周表面的加工余量不小于15毫米，锻造毛坯中大底板相对的两侧表面的加工余量不小于20毫米。

采用锻造毛坯的环形加热炉大底板，锻造毛坯的主体结构为圆周轮廓的板状结构，板状结构两侧面的中心部位分别连体设置圆形周边的凸台，凸台的直径小于锻造毛坯主体结构的直径。

采用锻造毛坯的环形加热炉大底板，圆环形凸台与圆盘结构的表面及圆环形凹槽的底部的连接部位设置圆弧连接结构。

采用锻造毛坯的环形加热炉大底板，圆盘结构一侧的平面表面和另一侧的圆锥表面的表面粗糙度算术平均偏差不大于0.8微米，圆盘结构另一侧表面的中心直径450毫米以内的平面的表面粗糙度算术平均偏差不大于6.3微米，圆盘结构的圆周表面的表面粗糙度算术平均偏差不大于25微米。

采用锻造毛坯的环形加热炉大底板的制造方法，大底板的材料为耐热不锈钢，冶炼过程中进行光谱分析检验及化学分析检验，材料经过钢模铸造设置为铸造毛坯，铸造毛坯没有肉眼可见的气孔、夹渣、裂纹和/或缩松的铸造缺陷，铸造毛坯进行固溶处理，经过固溶处理的铸造毛坯经过加热锻造设置为锻造毛坯，锻造毛坯先后经过粗机械加工和精机械加工，精机械加工之后进行无损探伤检查，无损探伤检查合格的产品包装成为成品的大底板。

采用锻造毛坯的环形加热炉大底板的制造方法，无损探伤检查为超声波探伤检查、磁粉探伤检查和/或渗透探伤检查。

采用锻造毛坯的环形加热炉大底板的制造方法，耐热不锈钢为0Cr23Ni13，

采用锻造毛坯的环形加热炉大底板的制造方法，耐热不锈钢中：C含量0.25%至0.4%，Cr含量22%至28%，Ni含量3.5%至13%，S及P的含量均小于0.03%。

采用锻造毛坯的环形加热炉大底板的制造方法，耐热不锈钢中：Si含量0.1%至0.4%，N含量0.1%至0.4%，RE含量0.01%至3%，Mo含量0.15%至2.3%，W含量0.15%至2.3%，Co含量0.1%至13%，Mn含量1%至13%，Mg含量0.0005%至0.1%.

本发明的采用锻造毛坯的环形加热炉大底板及其制造方法，采用上述技术方案所能取得的技术效果是：

采用锻造毛坯的环形加热炉大底板，大底板的主体为圆盘结构，圆盘结构的一侧表面为平面，圆盘结构的另一侧的中心为平面，平面的外周为圆锥表面，圆锥表面与大底板共轴线，圆盘结构的圆周边缘的厚度小于圆盘结构的中心的厚度，大底板的中心设置中心孔，在大底板的两侧表面，环绕中心孔分别设置圆环形凸台，圆环形凸台与中心孔共轴，采用这样的结构，可以更好地适应环形加热炉的工作需要，便于大直径整卷板材的放置定位，提高环形加热炉的工作性能。大底板的毛坯为锻造毛坯，可以充分发挥锻造工艺的特点，利用金属的变形和再结晶，使原来铸件内的粗大枝晶和柱状晶粒变为晶粒较细、大小均匀的等轴再结晶组织，使钢锭内原有的偏析、疏松、气孔、夹渣等压实和焊合，其组织变得更加紧密，提高了金属的塑性和力学性能，锻造加工还能保证金属纤维组织的连续性，使锻件的纤维组织与锻件外形保持一致，使金属流线完整，可保证零件在高温环境下具有良好的力学性能与更长的使用寿命。锻造毛坯中大底板的圆周表面和相对的两侧表面分别设置加工余量，加工余量的厚度，与环形加热炉大底板的结构、尺寸、精度以及加工方式相适配，可以保证机械加工后大底板的尺寸精度和表面质量。

采用锻造毛坯的环形加热炉大底板，一种规格的大底板，圆盘结构的外径为1900毫米，圆盘结构的一侧表面为平面，圆盘结构的另一侧表面的中心直径450毫米以内的表面为与其相对的侧面平面平行的平面，一侧表面的中心直径450毫米以外的外周表面为圆锥表面，圆盘结构的圆周边缘厚度为159毫米，圆盘结构中心部位的最大厚度为175毫米，中心孔的直径为150毫米，圆环形凸台的外径为340毫米，圆环形凸台的内径为280毫米，在大底板的两侧表面中心孔与圆环形凸台的内圆表面之间分别设置圆环形凹槽，圆环形凹槽的深度为20毫米，圆环形凹槽的底部为平面，可以使这种结构的环形加热炉大底板具有优良的性能和长期的工作稳定性。锻造毛坯中大底板的圆周表面的加工余量不小于15毫米，锻造毛坯中大底板相对的两侧表面的加工余量不小于20毫米，可以保证机械加工后大底板的尺寸精度和表面质量。

采用锻造毛坯的环形加热炉大底板，锻造毛坯的主体结构为圆周轮廓的板状结构，板状结构两侧面的中心部位分别连体设置圆形周边的凸台，凸台的直径小于锻造毛坯主体结构的直径，便于锻造工艺的实施，便于减少机械加工的工作量。

采用锻造毛坯的环形加热炉大底板，圆环形凸台与圆盘结构的表面及圆环形凹槽的底部的连接部位设置圆弧连接结构，可以减小大底板承受载荷情况下的应力集中现象，提高高温环境下的强度、工作寿命和抗变形能力。

采用锻造毛坯的环形加热炉大底板，圆盘结构一侧的平面表面和另一侧的圆锥表面的表面粗糙度算术平均偏差不大于0.8微米，可以保证大底板具有优良的工作性能。圆盘结构另一侧表面的中心直径450毫米以内的平面的表面粗糙度算术平均偏差不大于6.3微米，圆盘结构的圆周表面的表面粗糙度算术平均偏差不大于25微米，即可以保证大底板的综合技术性能，又能避免加工成本过高。

采用锻造毛坯的环形加热炉大底板的制造方法，大底板的材料为耐热不锈钢，冶炼过程中进行光谱分析检验及化学分析检验，

可以保证大底板具有优良的耐高温工作性能。材料经过钢模铸造设置为铸造毛坯，铸造毛坯没有肉眼可见的气孔、夹渣、裂纹和/或缩松的铸造缺陷，可以保证制造出的大底板具有优良的高温环境下的工作性能。铸造毛坯进行固溶处理，可以使铸造毛坯中的过剩相充分溶解到固溶体中，以得到性能更好的过饱和固溶体，进一步提高材料的耐高温性能。经过固溶处理的铸造毛坯经过加热锻造设置为锻造毛坯，可以利用锻造工艺的特点，改善毛坯的结构，提高性能。锻造毛坯先后经过粗机械加工和精机械加工，可以获得最好的加工质量。精机械加工之后进行无损探伤检查，无损探伤检查合格的产品包装成为成品的大底板，可以排除有缺陷的产品，可以避免切削掉的加工余量影响探伤结果，进一步保证环形加热炉大底板的质量。

采用锻造毛坯的环形加热炉大底板的制造方法，无损探伤检查为超声波探伤检查、磁粉探伤检查和/或渗透探伤检查，可以方便无损探伤检查的进行，并保证无损探伤检查的质量。

采用锻造毛坯的环形加热炉大底板的制造方法，耐热不锈钢为0Cr23Ni13，可以利用成品材料的耐热不锈钢制造环形加热炉大底板，降低制造难度，降低成本。

采用锻造毛坯的环形加热炉大底板的制造方法，耐热不锈钢中：C含量0.25%至0.4%，Cr含量22%至28%，Ni含量3.5%至13%，S及P的含量均小于0.03%，可以根据生产条件和使用条件，利用多种钢材成分配方的耐热不锈钢制造环形加热炉大底板，保证环形加热炉大底板的耐高温工作性能，满足使用要求。

采用锻造毛坯的环形加热炉大底板的制造方法，耐热不锈钢中：Si含量0.1%至0.4%，N含量0.1%至0.4%，RE含量0.01%至3%，Mo含量0.15%至2.3%，W含量0.15%至2.3%，Co含量0.1%至13%，Mn含量1%至13%，Mg含量0.0005%至0.1%，可以进一步提高环形加热炉大底板的耐高温工作性能，保证本发明的环形加热炉大底板可以在1100摄氏度至1300摄氏度的高温环境下长期稳定地工作。

使用本发明的采用锻造毛坯的环形加热炉大底板及其制造方法，可以大幅度提高环形加热炉大底板的高温强度和高温稳定性，适应环形加热炉的工作需要，效果显著。

附图说明

图1是本发明的采用锻造毛坯的环形加热炉大底板一种规格的剖视结构示意图。

图2是本发明的采用锻造毛坯的环形加热炉大底板一种规格的俯视结构示意图。

图3是本发明的采用锻造毛坯的环形加热炉大底板一种规格的锻造毛坯的剖视结构示意图。

图中的标示含义如下：

1—大底板，2—圆盘结构，3—平面，4—圆锥表面，5—中心孔，6—圆环形凸台，7—圆环形凹槽，8—锻造毛坯，9—圆弧连接结构。

具体实施方式

采用锻造毛坯的环形加热炉大底板，大底板的主体为圆盘结构，圆盘结构的一侧表面为平面，圆盘结构的另一侧的中心为平面，平面的外周为圆锥表面，圆锥表面与大底板共轴线，圆盘结构的圆周边缘的厚度小于圆盘结构的中心的厚度，大底板的中心设置中心孔，在大底板的两侧表面，环绕中心孔分别设置圆环形凸台，圆环形凸台与中心孔共轴，大底板的毛坯为锻造毛坯，锻造毛坯中大底板的圆周表面和相对的两侧表面分别设置加工余量。加工余量的厚度，与环形加热炉大底板的结构、尺寸、精度以及加工方式相适配，加工余量的厚度，与环形加热炉大底板的结构、尺寸、精度以及加工方式相适配。

采用锻造毛坯的环形加热炉大底板，一种规格的大底板的剖视结构示意图如图1所示，一种规格的大底板的俯视结构示意图如图2所示。大底板1的主体为圆盘结构2，圆盘结构2的外径为1900毫米，圆盘结构2的一侧表面为平面3，圆盘结构2的另一侧表面的中心直径450毫米以内的表面为与其相对的侧面平面平行的平面，一侧表面的中心直径450毫米以外的外周表面为圆锥表面4，圆盘结构2的圆周边缘厚度为159毫米，圆盘结构2中心部位的最大厚度为175毫米，中心孔5的直径为150毫米，圆环形凸台6的外径为340毫米，圆环形凸台6的内径为280毫米，在大底板1的两侧表面中心孔5与圆环形凸台6的内圆表面之间分别设置圆环形凹槽7，圆环形凹槽7的深度为20毫米，圆环形凹槽7的底部为平面。

锻造毛坯的剖视结构示意图如图3所示，锻造毛坯8中大底板1的圆周表面的加工余量不小于15毫米，锻造毛坯8中大底板1相对的两侧表面的加工余量不小于20毫米。图3中的双点划线表示大底板1的外轮廓。

采用锻造毛坯的环形加热炉大底板，锻造毛坯的主体结构为圆周轮廓的板状结构，板状结构两侧面的中心部位分别连体设置圆形周边的凸台，凸台的直径小于锻造毛坯主体结构的直径。锻造毛坯的剖视结构示意图如图3所示。

采用锻造毛坯的环形加热炉大底板，圆环形凸台与圆盘结构的表面及圆环形凹槽的底部的连接部位设置圆弧连接结构9。

采用锻造毛坯的环形加热炉大底板，圆盘结构2一侧的平面3表面和另一侧的圆锥表面4的表面粗糙度算术平均偏差不大于0.8微米，圆盘结构2另一侧表面的中心直径450毫米以内的平面的表面粗糙度算术平均偏差不大于6.3微米，圆盘结构2的圆周表面的表面粗糙度算术平均偏差不大于25微米。

采用锻造毛坯的环形加热炉大底板的制造方法，大底板的材料为耐热不锈钢，冶炼过程中进行光谱分析检验及化学分析检验，材料经过钢模铸造设置为铸造毛坯，铸造毛坯要求没有肉眼可见的气孔、夹渣、裂纹和/或缩松的铸造缺陷，铸造毛坯要进行固溶处理，经过固溶处理的铸造毛坯经过加热锻造设置为锻造毛坯，锻造毛坯先后经过粗机械加工和精机械加工，精机械加工之后进行无损探伤检查，无损探伤检查合格的产品包装成为成品的大底板。

采用锻造毛坯的环形加热炉大底板的制造方法，无损探伤检查推荐为超声波探伤检查、磁粉探伤检查和/或渗透探伤检查。必要时可以进行射线照相检查。

采用锻造毛坯的环形加热炉大底板的制造方法，耐热不锈钢可以为0Cr23Ni13。

采用锻造毛坯的环形加热炉大底板的制造方法，耐热不锈钢中：通常C含量0.25%至0.4%，Cr含量22%至28%，Ni含量3.5%至13%，S及P的含量均小于0.03%。

采用锻造毛坯的环形加热炉大底板的制造方法，要求耐高温性能更优良的环形加热炉大底板，如需要在1100摄氏度至1300摄氏度的高温环境下长期稳定工作的环形加热炉大底板，使用的耐热不锈钢中：推荐Si含量0.1%至0.4%，N含量0.1%至0.4%，RE含量0.01%至3%，Mo含量0.15%至2.3%，W含量0.15%至2.3%，Co含量0.1%至13%，Mn含量1%至13%，Mg含量0.0005%至0.1%。

本发明的采用锻造毛坯的环形加热炉大底板及其制造方法，不受上述实施例的限制，凡是利用本发明的结构、方法和/或方式，经过变换、代换和/或组合所形成的技术方案，都在本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.采用锻造毛坯的环形加热炉大底板，其特征在于：大底板的主体为圆盘结构，所述圆盘结构的一侧表面为平面，所述圆盘结构的另一侧表面的中心为平面，所述平面的外周为圆锥表面，所述圆锥表面与所述大底板共轴线，所述圆盘结构的圆周边缘的厚度小于所述圆盘结构的中心的厚度，所述大底板的中心设置中心孔，在所述大底板的两侧表面，环绕所述中心孔分别设置圆环形凸台，所述圆环形凸台与所述中心孔共轴，所述大底板的毛坯为锻造毛坯，所述锻造毛坯的主体结构为圆周轮廓的板状结构，所述板状结构两侧面的中心部位分别连体设置圆形周边的凸台，所述凸台的直径小于所述锻造毛坯主体结构的直径；所述锻造毛坯中大底板的圆周表面和相对的两侧表面分别设置加工余量，所述加工余量的厚度，与所述环形加热炉大底板的结构、尺寸、精度以及加工方式相适配；

所述圆盘结构的外径为1900毫米，所述圆盘结构的一侧表面为平面，所述圆盘结构的另一侧表面的中心直径450毫米以内的表面为与其相对的侧面平面平行的平面，所述另一侧表面的中心直径450毫米以外的外周表面为圆锥表面，所述圆盘结构的圆周边缘厚度为159毫米，所述圆盘结构中心部位的最大厚度为175毫米，所述中心孔的直径为150毫米，所述圆环形凸台的外径为340毫米，所述圆环形凸台的内径为280毫米，在所述大底板的两侧表面所述中心孔与所述圆环形凸台的内圆表面之间分别设置圆环形凹槽，所述圆环形凹槽的深度为20毫米，所述圆环形凹槽的底部为平面，所述锻造毛坯中大底板的圆周表面的加工余量不小于15毫米，所述锻造毛坯中大底板相对的两侧表面的加工余量不小于20毫米；

所述圆盘结构一侧的平面表面和另一侧的圆锥表面的表面粗糙度算术平均偏差不大于0.8微米，所述圆盘结构另一侧表面的中心直径450毫米以内的平面的表面粗糙度算术平均偏差不大于6.3微米，所述圆盘结构的圆周表面的表面粗糙度算术平均偏差不大于25微米。

2.根据权利要求1所述的采用锻造毛坯的环形加热炉大底板，其特征在于：所述圆环形凸台与所述圆盘结构的表面及所述圆环形凹槽的底部的连接部位设置圆弧连接结构。

3.根据权利要求1至2之一所述的采用锻造毛坯的环形加热炉大底板的制造方法，其特征在于：所述大底板的材料为耐热不锈钢，冶炼过程中进行光谱分析检验及化学分析检验，所述材料经过钢模铸造设置为铸造毛坯，所述铸造毛坯没有肉眼可见的气孔、夹渣、裂纹和/或缩松的铸造缺陷，所述铸造毛坯进行固溶处理，所述经过固溶处理的铸造毛坯经过加热锻造设置为锻造毛坯，所述锻造毛坯的主体结构为圆周轮廓的板状结构，所述板状结构两侧面的中心部位分别连体设置圆形周边的凸台，所述凸台的直径小于所述锻造毛坯主体结构的直径；所述锻造毛坯先后经过粗机械加工和精机械加工，所述精机械加工之后进行无损探伤检查，无损探伤检查合格的产品包装成为成品的所述大底板。

4.根据权利要求3所述的采用锻造毛坯的环形加热炉大底板的制造方法，其特征在于：所述无损探伤检查为超声波探伤检查、磁粉探伤检查和/或渗透探伤检查。

5.根据权利要求3所述的采用锻造毛坯的环形加热炉大底板的制造方法，其特征在于：所述耐热不锈钢为0Cr23Ni13。

6.根据权利要求3所述的采用锻造毛坯的环形加热炉大底板的制造方法，其特征在于：所述耐热不锈钢中：C含量0.25％至0.4％，Cr含量22％至28％，Ni含量3.5％至13％，S及P的含量均小于0.03％。

7.根据权利要求6所述的采用锻造毛坯的环形加热炉大底板的制造方法，其特征在于：所述耐热不锈钢中：Si含量0.1％至0.4％，N含量0.1％至0.4％，RE含量0.01％至3％，Mo含量0.15％至2.3％，W含量0.15％至2.3％，Co含量0.1％至13％，Mn含量1％至13％，Mg含量0.0005％至0.1％。