CN112695180A - 一种超长船用件的热处理工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及铸钢件热处理技术领域，尤其涉及一种超长船用件的热处理工艺。包括如下步骤：装炉前超平垫铁，铸件修整，试片切口相连，将铸件于台车上居中放置，两侧焊接随型垫铁并垫实；炉窑直接跃迁至第一保温平台，保温2～6h，升温至第二保温平台保温4～8h，对顶温平台蓄热；升温至第一顶温平台，保温12～18h，完成后，对铸件进行空冷之后重新入窑；入窑后至第三保温平台，保温4～10h。到时后升温第二顶温平台，保温12～24h；降温、缓冷、冷却、出炉。本发明升温过程中控制升温速率，控制冷却速度，在满足力学性能同时，减少了组织和温度应力造成的形变风险，采用随行垫铁，满足支撑同时控制产品形变，煤气台车热处理窑，降低成本。
Description
技术领域
本发明涉及铸钢件热处理技术领域，尤其涉及一种超长船用件的热处理工艺。
背景技术
船艏柱是船体最前端的构件，即人们常见的位于船艏的弯曲部分。由于位于船头且直接与海水接触，是一艘船最先接受水体冲击的位置，起着劈波斩浪、破冰航行等作用。因此对船艏柱的刚度、强度、外形型线以及使用寿命都有着极为严格的要求，以满足其安装适配性和持续冲击载荷的需要。
艏柱铸件产品对力学性能和外形型线有着极高的要求，且铸件本身跨度大、厚度不均、三维结构复杂。使用原有的通用热处理工艺极易发生形变，造成产品报废。因此存在着造成材料的浪费，增加生产成本，降低市场竞争力的问题。
超长船用件船艏柱铸件，长达14米、宽2.9米，弧度弯曲达到3米，创下了世界纪录。同时，如此跨度的艏柱铸件，其内部三维结构复杂、长度方向上有着连续的壁厚变化、外观改变和加强筋构成的窝洞，进一步改变了艏柱铸件不同区域的性能指标，这对热处理工艺提出了更高的要求。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种超长船用件的热处理工艺。新工艺控制了升温速率，在细化晶粒的同时控制冷却速度，采用了随行垫铁，减少了局部强冷造成的形变风险，缩短了生产周期，降低生产成本。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：
一种超长船用件的热处理工艺，具体包括如下步骤：
1)装炉前超平垫铁，艏柱铸件清净砂子和飞边毛刺，试片切口留5～40mm相连，将艏柱铸件于台车上居中放置，艏柱铸件整体垫高50～400mm，两侧对称位置焊接随型垫铁并垫实；
2)炉窑由室温直接跃迁至200～300℃第一保温平台，保温2～6小时，对铸件整体进行保温预热；
3)第一保温平台保温到时后，以小于等于40℃/h升温至600～700℃第二保温平台保温4～8小时，对铸件整体进行均温，同时对最后的顶温平台进行蓄热准备；
4)第二保温平台到时后，以小于等于50℃/h升温至860～980℃第一顶温平台，保温12～18小时，完成晶粒的转化；
5)在第一顶温平台保温完成后将台车拉出，对艏柱铸件进行空冷；至艏柱铸件底侧端最厚部分测温为50-300℃温度区间时，重新入窑；
6)二次入炉后，炉窑直接跃迁至150-350℃第三保温平台，保温4～10小时，对铸件进行均温处理；
7)在第三保温平台到时后，以小于等于50℃/h升温至500-600℃第二顶温平台，保温12-24小时；
8)在第二个顶温平台后，采用顶火缓冷的方式进行降温，在600-450℃温度区间以小于等于50℃/h缓冷，在450～150℃温度区间以小于等于30℃/h缓冷，冷却至250～150℃出炉。
与现有方法相比，本发明的有益效果是：
1、新工艺在升温过程中控制了升温速率，在细化晶粒的同时控制冷却速度，在满足力学性能需求的同时，减少了局部强冷所带来的组织应力和温度应力造成的形变风险。
2、采用随行垫铁，在满足支撑的同时，控制了产品的形变。
3、热处理工艺使用煤气台车热处理窑，相比电窑缩短了生产周期，降低生产成本。
4、新工艺保证艏柱铸件质量符合所需标准，满足实际生产的使用需要。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式作进一步说明，但不用来限制本发明的范围：
一种超长船用件的热处理工艺，具体包括如下步骤：
1)装炉前超平垫铁，艏柱铸件清净砂子和飞边毛刺，试片切口留5～40mm相连，将艏柱铸件于台车上居中放置，艏柱铸件整体垫高50～400mm，两侧对称位置焊接随型垫铁并垫实；
2)炉窑由室温直接跃迁至200～300℃第一保温平台，保温2～6小时，对铸件整体进行保温预热；
3)第一保温平台保温到时后，以小于等于40℃/h升温至600～700℃第二保温平台保温4-8小时，对铸件整体进行均温，同时对最后的顶温平台进行蓄热准备；
4)第二保温平台到时后，以小于等于50℃/h升温至860～980℃第一顶温平台，保温12-18小时，完成晶粒的转化；
5)在第一顶温平台保温完成后将台车拉出，对艏柱铸件进行空冷。至艏柱铸件底侧端最厚部分测温为50-300℃温度区间时，重新入窑；
6)二次入炉后，炉窑直接跃迁至150～350℃第三保温平台，保温4～10小时，对铸件进行均温处理；
7)在第三保温平台到时后，以小于等于50℃/h升温至500～600℃第二顶温平台，保温12～24小时；
8)在第二顶温平台后，采用顶火缓冷的方式进行降温，在600～450℃温度区间以小于等于50℃/h缓冷，在450～150℃温度区间以小于等于30℃/h缓冷，冷却至250～150℃出炉。
以下列举2个实施例对本发明具体实施方式的具体说明，具体内容如下所示：
【实施例1】
一种超长船用件的热处理工艺，具体包括如下步骤：
1)装炉前超平垫铁，艏柱铸件清净砂子和飞边毛刺，试片切口留20mm相连。将艏柱铸件于台车上居中放置，两侧对称位置焊接随型垫铁并垫实；
2)炉窑由室温直接跃迁至200℃第一保温平台，保温6小时，对铸件整体进行保温预热；
3)第一保温平台保温到时后，以小于等于40℃/h升温至600℃第二保温平台保温8小时，对铸件整体进行均温，同时对最后的顶温平台进行蓄热准备；
4)第二保温平台到时后，以小于等于50℃/h升温至900℃第一顶温平台，保温18小时，完成晶粒的转化；
5)在第一顶温平台保温完成后将台车拉出，对艏柱铸件进行空冷。至艏柱铸件底侧端最厚部分测温为50℃时，重新入窑；
6)二次入炉后，炉窑直接跃迁至150℃第三保温平台，保温10小时，对铸件进行均温处理；
7)在第三保温平台到时后，以小于等于50℃/h升温至500℃第二顶温平台，保温12小时；
8)在第二个顶温平台后，采用顶火缓冷的方式进行降温，在600℃以小于等于50℃/h缓冷，在450℃以小于等于30℃/h缓冷，冷却至250℃出炉。
【实施例2】
一种超长船用件的热处理工艺，具体包括如下步骤：
1)装炉前超平垫铁，艏柱铸件清净砂子和飞边毛刺，试片切口留15mm相连。将艏柱铸件于台车上居中放置，两侧对称位置焊接随型垫铁并垫实；
2)炉窑由室温直接跃迁至300℃第一保温平台，保温2小时，对铸件整体进行保温预热；
3)第一保温平台保温到时后，以小于等于40℃/h升温至700℃第二保温平台保温4小时，对铸件整体进行均温，同时对最后的顶温平台进行蓄热准备；
4)第二保温平台到时后，以小于等于50℃/h升温至950℃第一顶温平台，保温12小时，完成晶粒的转化；
5)在第一顶温平台保温完成后将台车拉出，对艏柱铸件进行空冷。至艏柱铸件底侧端最厚部分测温为300℃时，重新入窑；
6)二次入炉后，炉窑直接跃迁至350℃第三保温平台，保温4小时，对铸件进行均温处理；
7)在第三保温平台到时后，以小于等于50℃/h升温至600℃第二顶温平台，保温12小时；
8)在第二个顶温平台后，采用顶火缓冷的方式进行降温，在450℃温度区间以小于等于50℃/h缓冷，在150℃温度区间以小于等于30℃/h缓冷，冷却至150℃出炉。
本发明在升温过程中控制了升温速率，在细化晶粒的同时控制冷却速度，在满足力学性能需求的同时，减少了局部强冷所带来的组织应力和温度应力造成的形变风险。采用随行垫铁，在满足支撑的同时，控制了产品的形变。热处理工艺使用煤气台车热处理窑，相比电窑缩短了生产周期，降低生产成本。本发明保证艏柱铸件质量符合所需标准，满足实际生产的使用需要。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种超长船用件的热处理工艺，其特征在于，具体包括如下步骤：
1)装炉前超平垫铁，试片切口留5～40mm相连，将艏柱铸件于台车上居中放置，艏柱铸件整体垫高50～400mm，两侧对称位置焊接随型垫铁并垫实；
2)入炉，炉窑由室温直接跃迁至200～300℃第一保温平台，保温2～6小时，对铸件整体进行保温预热；
3)第一保温平台保温到时后，升温至600～700℃第二保温平台，保温4～8小时，对铸件整体进行均温，同时对最后的顶温平台进行蓄热准备；
4)第二保温平台到时后，以小于等于50℃/h升温至860～980℃第一顶温平台，并保温，完成晶粒的转化；
5)在第一顶温平台保温完成后将台车拉出，对艏柱铸件进行空冷，至艏柱铸件底侧端最厚部分测温为50～300℃温度区间时，重新入窑；
6)二次入炉后，炉窑直接跃迁至150～350℃第三保温平台，并保温，对铸件进行均温处理；
7)在第三保温平台到时后，升温至500～600℃第二顶温平台，保温12～24小时；
8)在第二个顶温平台后，采用顶火缓冷的方式进行降温，在不同温度区间采用不同速率缓冷，冷却至250～150℃出炉。
2.根据权利要求1所述的一种超长船用件的热处理工艺，其特征在于，步骤3)所述升温至600～700℃第二保温平台的升温速度为小于等于40℃/h。
3.根据权利要求1所述的一种超长船用件的热处理工艺，其特征在于，步骤4)所述第一顶温平台保温时间为12～18小时。
4.根据权利要求1所述的一种超长船用件的热处理工艺，其特征在于，步骤6)所述第三保温平台保温时间为4～10小时。
5.根据权利要求1所述的一种超长船用件的热处理工艺，其特征在于，步骤7)所述升温至500～600℃第二顶温平台的升温速度为小于等于50℃/h。
6.根据权利要求1所述的一种超长船用件的热处理工艺，其特征在于，步骤8所述不同温度区间采用不同速率缓冷为在600～450℃温度区间以小于等于50℃/h缓冷，在450～150℃温度区间以小于等于30℃/h缓冷。
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Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101362283A (zh) * | 2008-09-23 | 2009-02-11 | 天乾（无锡）科技有限公司 | 一种船舶挂舵臂的制造方法 |
| CN101760698A (zh) * | 2010-01-26 | 2010-06-30 | 天乾（无锡）科技有限公司 | 一种水泥窑托轮的铸钢件及其铸造方法 |
| CN101956048A (zh) * | 2010-09-26 | 2011-01-26 | 大连华锐股份有限公司 | 船用碳锰钢铸件的热处理工艺 |
| CN102211177A (zh) * | 2011-05-13 | 2011-10-12 | 无锡德乾能源设备有限公司 | 艉球铸钢件的铸造工艺 |
| CN107988552A (zh) * | 2017-11-17 | 2018-05-04 | 共享铸钢有限公司 | 大型核电外缸铸造生产方法 |
| WO2018103087A1 (zh) * | 2016-12-09 | 2018-06-14 | 孙瑞涛 | 一种制造高氮奥氏体不锈钢船舰用螺旋桨铸件的方法 |
-
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Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101362283A (zh) * | 2008-09-23 | 2009-02-11 | 天乾（无锡）科技有限公司 | 一种船舶挂舵臂的制造方法 |
| CN101760698A (zh) * | 2010-01-26 | 2010-06-30 | 天乾（无锡）科技有限公司 | 一种水泥窑托轮的铸钢件及其铸造方法 |
| CN101956048A (zh) * | 2010-09-26 | 2011-01-26 | 大连华锐股份有限公司 | 船用碳锰钢铸件的热处理工艺 |
| CN102211177A (zh) * | 2011-05-13 | 2011-10-12 | 无锡德乾能源设备有限公司 | 艉球铸钢件的铸造工艺 |
| WO2018103087A1 (zh) * | 2016-12-09 | 2018-06-14 | 孙瑞涛 | 一种制造高氮奥氏体不锈钢船舰用螺旋桨铸件的方法 |
| CN107988552A (zh) * | 2017-11-17 | 2018-05-04 | 共享铸钢有限公司 | 大型核电外缸铸造生产方法 |
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