CN108723268A - 小变形量改善连铸坯锻造空心件一般疏松的锻造方法 - Google Patents

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叶玉娟
高全德
刘新平
赵东
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Abstract

本发明涉及一种在变形量不足的情况下通过采用特殊的上平、下V砧锻造代替上、下平砧锻造，改变坯料的受力状态及金属的流动方向，改变金属的变形特征，增大外层金属变形量的小变形量改善连铸坯锻造空心件一般疏松的锻造方法,将连铸坯进行加热,然后送至油压机，在油压机上采用上平、下V砧进行锻造，之后转精锻机锻造成型，锻后进行退火、检验、超声波探伤、下料,该锻造方法不仅改善了连铸坯生产瓦楞辊等空心件产品的一般疏松，同时也提高了生产效率、降低了综合生产成本，产品质量稳定性高。

Description

小变形量改善连铸坯锻造空心件一般疏松的锻造方法
技术领域
本发明属于锻造技术领域，具体涉及一种在变形量不足的情况下通过采用特殊的上平、下V砧锻造代替上、下平砧锻造，改变坯料的受力状态及金属的流动方向，改变金属的变形特征，增大外层金属变形量的小变形量改善连铸坯锻造空心件一般疏松的锻造方法。
背景技术
目前对于连铸坯锻件的生产习惯采用上、下平砧锻造，但由于连铸坯的内部致密性较差，且油压机变形量较小、相对送进量大，锻件一般疏松合格率极低。为提高合格率，生产中采用增加镦粗工序，减小相对送进量，提高外部金属压实效果，但该方式导致锻件生产周期较长、效率低、生产成本高。尤其对一般疏松要求较高的瓦楞辊等空心件产品，不利于瓦楞辊这种空心件产品一般疏松的合格，并且生产效率较低，生产成本高，不能改善锻件一般疏松；具体表现在传统的连铸坯锻造瓦楞辊的生产工艺为：φ800mm连铸坯在油压机采用500mm宽上、下平砧锻造至一定尺寸，之后转精锻机锻造成型，由于低倍检测中一般疏松合格率极低，锻造中需增加镦粗工序，导致生产效率低、生产成本较高。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的不足而提供一种采用特殊的上平、下V砧锻造，使锻件外层变形量增大，而心部变形量相对减小，有利于瓦楞辊这种空心件产品一般疏松合格，并且大大提高生产效率，降低生产成本的小变形量改善连铸坯锻造空心件一般疏松的锻造方法，在变形量不足的情况下，通过采用特殊的上平、下V砧锻造代替上、下平砧锻造，改变坯料的受力状态及金属的流动方向，改变金属的变形特征，增大外层金属变形量，从而达到改善锻件一般疏松的目的。
本发明的目的是这样实现的：
一种小变形量改善连铸坯锻造空心件一般疏松的锻造方法，其特征在于：将连铸坯进行加热,然后送至油压机，在油压机上采用上平、下V砧进行锻造，之后转精锻机锻造成型，锻后进行退火、检验、超声波探伤、下料。
锻造所用设备为3150吨油压快锻机和1800吨精锻机。
连铸坯在油压机上采用上平、下V砧进行锻造时，首先将连铸坯置于上平和下V砧之间，下V砧角度为120°～140°，然后开坯拔长，采用30°旋转锻造，利用三向压应力改变金属流动方向，增大外层金属变形量，提高锻件外层致密性，确保空心件的一般疏松合格。
在下料之后还包括机加至成品、检验、包装步骤，其中机加至成品具体为平端面、钻孔、车外圆、着色探伤、硬度检测，通过一头钻通孔的方法进行钻孔，最终生产出满足内孔质量要求的连铸坯锻造空心件。
所述连铸坯锻造空心件为瓦楞辊锻件，在对其φ800mm连铸坯进行进行锻造时，在油压机上采用上平砧、下V砧锻造拔长至φ500mm，所采用的上平砧、下V砧的砧宽为500mm，下V砧角度为135°，并采用30°旋转锻造，利用三向压应力改变金属流动方向，增大外层金属变形量，提高锻件外层致密性，确保瓦楞辊空心件的一般疏松合格。
本发明具有如下积极效果：传统的连铸坯锻造瓦楞辊的生产工艺为：φ800mm连铸坯在油压机采用500mm宽上、下平砧锻造至一定尺寸，之后转精锻机锻造成型，由于低倍检测中一般疏松合格率极低，锻造中需增加镦粗工序，导致生产效率低、生产成本较高。传统的油压机锻造变形方式见图1。而本发明根据特殊的上平、下V砧的锻造变形特征，在油压机变形量小的情况下，充分利用上平、下V砧变形方式的优势，不仅保证了低倍一般疏松合格，同时减少了镦粗工序，提高了生产效率，降低瓦楞辊等空心件产品的综合生产成本。
本发明改变了利用500mm宽上、下平砧锻造时，由于油压机拔长连铸坯的变形量较小（双面变形量～300mm），相对送进量较大，使锻件变形区呈现单鼓形，鼓形的侧表面及棱角处均受拉应力，不利于外层锻件致密性的提高，一般疏松合格率低的难题。因此本发明的特殊上平、下V砧锻造方法，减少了镦粗工序，生产效率高，降低了生产成本，并且锻件外层金属变形量大，有利于锻件外层致密性的提高，一般疏松改善效果好，产品使用寿命长，而且生产方式更加经济、科学。本发明的连铸坯生产瓦楞辊等空心件的锻造制造方法，减少了锻造的镦粗工序、生产效率高、降低生产成本，并且锻件致密性好，锻件一般疏松合格率高，产品质量稳定，使用寿命长，生产工艺更加经济、科学。
附图说明
图1为传统油压机锻造变形方法。
图2为本发明的油压机变形方法。
图3为本发明的瓦楞辊锻件图。
图4为传统的瓦楞辊锻件锻造变形图。
图5本发明的锻造变形图。
具体实施方式
如图1、3所示，传统的连铸坯锻造瓦楞辊的生产工艺为：φ800mm连铸坯2在油压机上采用500mm宽上平砧1、下平砧3锻造至一定尺寸，之后转精锻机锻造成型，由于低倍检测中一般疏松合格率极低，锻造中需增加镦粗工序，导致生产效率低、生产成本较高。传统的油压机锻造变形方式见图1。
如图2、3所示，一种小变形量改善连铸坯锻造空心件一般疏松的锻造方法，将连铸坯2进行加热,然后送至油压机，在油压机上采用上平砧1、下V砧3进行锻造，之后转精锻机锻造成型，锻后进行退火、检验、超声波探伤、下料。锻造所用设备为3150吨油压快锻机和1800吨精锻机。连铸坯在油压机上采用上平砧1、下V砧4进行锻造时，首先将连铸坯置于上平砧1和下V砧4之间，下V砧4角度为120°～140°，然后开坯拔长，采用30°旋转锻造，利用三向压应力改变金属流动方向，增大外层金属变形量，提高锻件外层致密性，确保空心件的一般疏松合格。在下料之后还包括机加至成品、检验、包装步骤，其中机加至成品具体为平端面、钻孔、车外圆、着色探伤、硬度检测，通过一头钻通孔的方法进行钻孔，最终生产出满足内孔质量要求的连铸坯锻造空心件。
所述连铸坯锻造空心件为瓦楞辊锻件时，在对其φ800mm连铸坯进行进行锻造时，在油压机上采用上平砧1、下V砧4锻造拔长至φ500mm，所采用的上平砧1、下V砧4的砧宽为500mm，下V砧角度为135°，并采用30°旋转锻造，利用三向压应力改变金属流动方向，增大外层金属变形量，提高锻件外层致密性，确保瓦楞辊空心件的一般疏松合格。
实施例1：瓦楞辊锻造实例：
以φ452mm（外圆尺寸）×φ300mm（内孔尺寸）×2020mm（长度尺寸）规格的瓦楞辊为例，进行分析，其锻件图如图3（图纸尺寸单位为mm）。
如图4所示,传统采用上、下平砧锻造方法中，对于φ800mm连铸坯2，采用500mm宽上平砧1、下平砧3直接拔长锻造至φ500mm，其锻件变形图如4所示。由图4可以看出，将φ800mm连铸坯油压机变形至φ500mm，采用500mm宽上、下平砧锻造时，由于相对送进量较大（li/hi＞1），其变形区呈现单鼓形，此锻造方法心部变形量大、能锻透，有利于心部压实，但由于鼓形的侧表面及棱角处均受拉应力，不利于外层锻件致密性的提高，因此一般疏松很难合格。若相对送进量li/hi＜0.5，使其变形区呈现双鼓形，以保证变形集中在上、下表层，则有利于一般疏松的合格，但此时需增加镦粗工序，使生产成本增加、效率降低。图中5为轴向应力，6为轴向变形。
如图5所示，本发明采用上平砧、下V砧锻造变形，对于φ800mm连铸坯，采用500mm宽上平砧、135°下V砧锻造至φ500mm。由图5可以看出，采用上平、135°下V砧锻造时，由于工具侧面压力的作用，使锻件处于三向压应力状态，外层金属变形量较大、而中心变形相对较小；油压机锻造时，采用30°旋转锻造，此时可将边部小变形区7及难变形区8进行大变形，大大改善瓦楞辊等空心件产品锻件的一般疏松，确保了合格率。图中9为大变形区。
通过以上比较可知，采用特殊的上平、下V砧锻造连铸坯，有利于连铸坯外层金属致密性的提高，进而确保一般疏松的合格。同时该锻造方法减少了镦粗工序，锻造生产效率也大大提高，从而降低了瓦楞辊产品的综合成本。
本发明技术方案是根据瓦楞辊的锻件图（如图3）及连铸坯尺寸，选用合理的工具、工装，确定油压机锻造变形方式。其生产工艺路线为：炼钢→油压机上平砧、下V砧拔长锻造→精锻机锻造成形→锻后退火→检验、检测→机加至成品→检验→包装。
锻造所用连铸坯材质为50CrMoV。锻造流程为:φ800mm连铸坯加热→3150T油压机500mm宽上平、下V砧锻造至φ500mm→精锻机锻造成形φ452mm→锻后退火→检验、超声波探伤、下料。锻造所用设备为3150吨油压快锻机和1800吨精锻机。在3150吨油压机上平、下V砧上进行开坯工作，拔长至φ500mm后，转1800吨精锻机由精锻机锻造成形，充分利用500mm宽上平、135°下V砧的变形优势，根据锻造工艺编制的锻造程序，确定油压机锻造变形方式，及精锻机变形量，将坯料锻至预先设计的外形尺寸，锻造结束后进行锻后退火、校直、检验、超声波探伤、下料等工作。
机加工艺流程为：平端面→钻孔→车外圆→着色探伤→硬度检测→成品检验→包装。机加工通过一头钻通孔的方法进行钻孔，最终生产出满足内孔质量要求的瓦楞辊。

Claims (5)

1.一种小变形量改善连铸坯锻造空心件一般疏松的锻造方法，其特征在于：将连铸坯进行加热,然后送至油压机，在油压机上采用上平、下V砧进行锻造，之后转精锻机锻造成型，锻后进行退火、检验、超声波探伤、下料。
2.权利要求1中所述的一种小变形量改善连铸坯锻造空心件一般疏松的锻造方法，其特征在于：锻造所用设备为3150吨油压快锻机和1800吨精锻机。
3.权利要求1中所述的一种小变形量改善连铸坯锻造空心件一般疏松的锻造方法，其特征在于：连铸坯在油压机上采用上平、下V砧进行锻造时，首先将连铸坯置于上平和下V砧之间，下V砧角度为120°～140°，然后开坯拔长，采用30°旋转锻造，利用三向压应力改变金属流动方向，增大外层金属变形量，提高锻件外层致密性，确保空心件的一般疏松合格。
4.权利要求1中所述的一种小变形量改善连铸坯锻造空心件一般疏松的锻造方法，其特征在于：在下料之后还包括机加至成品、检验、包装步骤，其中机加至成品具体为平端面、钻孔、车外圆、着色探伤、硬度检测，通过一头钻通孔的方法进行钻孔，最终生产出满足内孔质量要求的连铸坯锻造空心件。
5.权利要求1中所述的一种小变形量改善连铸坯锻造空心件一般疏松的锻造方法，其特征在于：所述连铸坯锻造空心件为瓦楞辊锻件，在对其φ800mm连铸坯进行进行锻造时，在油压机上采用上平砧、下V砧锻造拔长至φ500mm，
所采用的上平砧、下V砧的砧宽为500mm，下V砧角度为135°，并采用30°旋转锻造，利用三向压应力改变金属流动方向，增大外层金属变形量，提高锻件外层致密性，确保瓦楞辊空心件的一般疏松合格。
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