CN104439939A - 大型管模整体成型方法 - Google Patents

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司兴奎
刘殿山
曹智勇
靳新平
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Tongyu Heavy Industry Co Ltd
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Tongyu Heavy Industry Co Ltd
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
    • B23P15/00—Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass
    • B23P15/24—Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass dies

Abstract

本发明提供一种大型管模整体成型工艺，以解决现有技术分节锻造后在进行焊接，工序复杂，成本高，产品质量不易控制等问题。大型管模整体成型方法，包括以下步骤：钢锭处理;轴向镦粗：镦粗至高径比为1:2；下料；径向镦粗：径向镦粗至高径比为1:1.5～1:2；冲孔：冲孔成空心毛坯，冲子直径与径向镦粗后坯料直径比为1:2.5～3；扩孔：冲孔后的空心毛坯扩孔至呈圆环；切肩；利用芯棒拔长，拔长后空心件直径，切肩，采用上平下V砧进行拔长；拔长：采用上平下V砧进行拔，拔长至最终形状，而后将坯料压出台阶面。

Description

大型管模整体成型方法
技术领域
本发明属于锻造制造技术领域，具体涉及一种大型管模整体成型方法。
背景技术
锻造制造技术领域中，主要产品为风电主轴即管模，随着市场经济的不断发展，市场竞争的日益剧烈，特别是对大型管模的市场需求不断增加，技术要求日益严格，重型装备行业由于设备、工装、技术的原因无法锻造出整体成形的大型管模，一般采用分节锻造后再进行焊接，工序复杂，成本高，产品质量不易控制。
发明内容
本发明的目的是提供一种大型管模整体成型工艺，以解决现有技术分节锻造后在进行焊接，工序复杂，成本高，产品质量不易控制等问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种大型管模整体成型方法，其特征在于，包括以下步骤：
1）钢锭处理：进行常规的钢锭压钳把、倒棱和切除水口；
2）轴向镦粗：将钢锭将加热至800～1250℃进行轴向预镦粗，将其镦粗至高径比为1:2；
3）下料：镦粗后钢锭采用WHF法拔长并下料，坯料的高径比为2:1；
4）径向镦粗：将坯料加热至1150～1250℃，进行径向镦粗至高径比为1:1.5～1:2；
5）冲孔：控制坯料加热温度1130±15℃，冲孔成空心毛坯，冲子直径与径向镦粗后坯料直径比为1:2.5～3；
6）扩孔：冲孔后的空心毛坯扩孔至呈圆环，扩孔坯料加热温度在1130±15℃；
7）切肩；将步骤6）得到的圆环加热至850-1250℃，利用芯棒拔长，拔长后空心件直径，切肩，采用上平下V砧进行拔长，拔长比控制在1.05~1.1；
8）拔长：利用芯棒拔长, 采用上平下V砧进行拔，加热至800-1250℃，拔长至最终形状，而后将坯料压出台阶面；
9）精整至锻件工艺尺寸，制作完成。
上述大型管模整体成型方法优选方案中，步骤8）包括一次拔长：利用芯棒拔长, 采用上平下V砧进行拔，加热至800-1250℃，且拔长比控制在1.15~1.2；二次拔长：利用芯棒拔长, 采用上平下V砧进行拔，加热至800-1250℃，且拔长比控制在1.4~1.5；三次拔长：利用芯棒拔长, 采用上平下V砧进行拔，加热至1000-1050℃，拔长至最终形状，而后将坯料压出台阶面。
上述大型管模整体成型方法优选方案中，钢锭压钳把前钢锭加热至1220～1250℃。
采用本发明的积极效果是锻造时采用两次镦粗，WHF法拔长，锻造比大，保证锻件充分锻透，焊合内部缺陷，能保证探伤效果。
附图说明
图1为钢锭结构示意图。
图2为钢锭在钢锭处理过程示意图。
图3为轴向镦粗钢锭过程示意图。
图4为WHF法拔长并下料过程示意图。
图5为冲孔过程示意图。
图6为扩孔过程示意图。
图7为拔长切肩过程示意图。
图8为三次拔长过程示意图。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例，对本发明的技术方案做进一步描述，但是本发明的保护范围并不限于这些实施例。凡是不背离本发明构思的改变或等同替代均包括在本发明的保护范围之内。
以锻造长9m DN1200管模为例，锻造时采用两次镦粗，WHF法拔长，提高锻造比，焊合内部缺陷，具体成型方法，包括以下步骤：
1）根据加热规范将钢锭加热至1220～1250℃，并保温15～20小时使内部温度均匀；
2）钢锭处理：参考附图2进行常规的钢锭压钳把、倒棱和切除水口，钢锭的高径比范围为1.1～1.5∶1，保温15～20小时；
2）轴向镦粗：参考附图3将钢锭将加热至800～1250℃放置在镦粗模1上进行轴向预镦粗，将其镦粗至高径比为1:2；此过程中镦粗后钢锭高度H=2010；
3）下料：参考附图4镦粗后钢锭采用WHF法拔长并下料，坯料的高径比为2:1；此过程中钢锭参考直径为Φ1650，下料约3290长；
4）径向镦粗：将坯料加热至1150～1250℃，进行径向镦粗至高径比为1:1.5～1:2；
5）冲孔：参考附图5控制坯料加热温度1130±15℃，将坯料放置在漏盘3上利用冲子2冲孔成空心毛坯，冲子2直径与径向镦粗后坯料直径比为1:2.5～3；此过程中冲子2直径约Φ750；
6）扩孔：参考附图6，冲孔后的空心毛坯用马杠4和马架5进行扩孔至呈圆环，扩孔坯料加热温度在1130±15℃；扩孔至直径为Φ1200；
7）拔长切肩；参考附图7，将步骤6）得到的圆环加热至850-1250℃，利用芯棒6拔长，拔长过程中利用水管7向芯棒6中注入冷却水，拔长后空心件直径，切肩，采用上平下V砧进行拔长，拔长比控制在1.05~1.1；拔长后直径参考值为Φ1750
8）一次拔长：利用芯棒6拔长, 拔长过程中利用水管7向芯棒6中注入冷却水，采用上平下V砧进行拔，加热至800-1250℃，且拔长比控制在1.15~1.2；拔长后高度为4.5m
9）二次拔长：利用芯棒6拔长, 拔长过程中利用水管7向芯棒6中注入冷却水，采用上平下V砧进行拔，加热至800-1250℃，且拔长比控制在1.4~1.5；拔长后高度为6.5m；
10）三次拔长：利用芯棒6拔长, 拔长过程中利用水管7向芯棒6中注入冷却水，采用上平下V砧进行拔，加热至1000-1050℃，拔长至9m并达最终形状，而后将坯料压出台阶面；
11）精整至锻件工艺尺寸，制作完成。
长9m DN1200管模最后单重49T，检测探伤符合JB/T5000.15—2007 II级，平均晶粒度6级。
上述优选实施例只是用于说明和解释本发明的内容，并不构成对本发明内容的限制。尽管发明人已经对本发明做了较为详细地列举，但是，本领域的技术人员根据发明内容部分和实施例所揭示的内容，能对所描述的具体实施例做各种各样的修改或 / 和补充或采用类似的方式来替代是显然的，并能实现本发明的技术效果，因此，此处不再一一赘述。本发明明中出现的术语用于对本发明技术方案的阐述和理解，并不构成对本发明的限制。

Claims (3)

1.一种大型管模整体成型方法，其特征在于，包括以下步骤：
1）钢锭处理：进行常规的钢锭压钳把、倒棱和切除水口；
2）轴向镦粗：将钢锭将加热至800～1250℃进行轴向预镦粗，将其镦粗至高径比为1:2；
3）下料：镦粗后钢锭采用WHF法拔长并下料，坯料的高径比为2:1；
4）径向镦粗：将坯料加热至1150～1250℃，进行径向镦粗至高径比为1:1.5-1:2；
5）冲孔：控制坯料加热温度1130±15℃，冲孔成空心毛坯，冲子直径与径向镦粗后坯料直径比为1:2.5～3；
6）扩孔：冲孔后的空心毛坯扩孔至呈圆环，扩孔坯料加热温度在1130±15℃；
7）切肩；将步骤6）得到的圆环加热至850-1250℃，利用芯棒拔长，拔长后空心件直径，切肩，采用上平下V砧进行拔长，拔长比控制在1.05~1.1；
8）拔长：利用芯棒拔长, 采用上平下V砧进行拔，加热至800-1250℃，拔长至最终形状，而后将坯料压出台阶面；
9）精整至锻件工艺尺寸，制作完成。
2.根据权利要求1所述大型管模整体成型方法，其特征在于：步骤8）包括一次拔长：利用芯棒拔长, 采用上平下V砧进行拔，加热至800-1250℃，且拔长比控制在1.15~1.2；二次拔长：利用芯棒拔长, 采用上平下V砧进行拔，加热至800-1250℃，且拔长比控制在1.4~1.5；三次拔长：利用芯棒拔长, 采用上平下V砧进行拔，加热至1000-1050℃，拔长至最终形状，而后将坯料压出台阶面。
3.根据权利要求1或2所述大型管模整体成型方法，其特征在于：钢锭压钳把前钢锭加热至1220～1250℃。
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