CN116852032A - 一种合金封头成型处理工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明提供的一种合金封头成型处理工艺，不仅节省了大量的时间与成本，同时采用一体冲压成型工艺降低了劳动强度，将焊接工作放在成型前，使得焊缝强度不足时可以提前补救，其解决的技术方案是，在先要对采购的物料进行处理，在处理过程中，需要先从采购回来的物料进行处理，然后进行切割并保持切割后的工件符合要求，然后对工件表面进行检测，在合格后对胚料进行加工以及加工后的热处理，在成型后进行精加工处理，使得最终产品符合使用要求。
Description
技术领域
本发明涉及封头成型领域，特别是一种合金封头成型处理工艺。
背景技术
N08810合金具有耐腐蚀性好，耐还原、氧化、氮化介质俯视以及耐氧化还原交替变化介质腐蚀，抗高温氧化、高温渗碳，热强度高等特性，长期高温应用中具有很高的冶金稳定性，因此，被广泛应用于加热管、炉管等耐热元件和石化行业高温高压设备。
在制造大直径的封头时，因为母材不便一体成型，同时现有技术为使用分瓣成型的方式，将多个瓣分别进行冲压成型，然后进行焊接，进而避免整体冲压成型导致的焊缝开裂，因为大型的封头直径较大，直接成型难度大，同时质量以及成功率不易保证。
发明内容
针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明提供了一种合金封头成型处理工艺，不仅节省了大量的时间与成本，同时采用一体冲压成型工艺降低了劳动强度，将焊接工作放在成型前，使得焊缝强度不足时可以提前补救。
其解决的技术方案是，包括以下步骤；
步骤一，准备胚料，胚料为圆形，采用一体成型为圆形或焊接拼接成圆形，然后对胚料的直径、厚度进行检测；
步骤二，预处理，对胚料表面进行预处理，检测是否有划伤、裂纹、褶皱和坑，同时对模具进行预热；
步骤三，对胚料进行加热，加热到1160-1180摄氏度范围内后取出；
步骤四，将加热好的胚料快速运输到冲压设备处，通过吊装的方式来将毛胚料放在冲压设备处，并将胚料放置在冲压设备上；
步骤五，对胚料进行定位与位置校正，使得胚料圆心与冲压模具对应位置重合；
步骤六，冲压，先将胚料外缘进行定位后对胚料进行冲压，冲压过程中对胚料的温度进行监测，温度低于980摄氏度时停止并回炉加热；
步骤七，更换冲压模具并重复步骤三到步骤六，直到胚料成型；
步骤八，对成型的胚料进行热处理，将冲压好的胚料进行淬火处理；
步骤九，精加工，对尺寸进行修正，然后进行酸洗钝化处理后抛光。
作为优选，所述胚料在焊接成型时需要进行焊缝强度检测，若焊缝强度不够需要进行补强处理，同时需要在焊接后对焊缝进行打磨，使得焊缝与母材齐平。
作为优选，所述补强处理包括在焊缝中心位置基准焊接多个加强板，加强板垂直与焊缝且加强板外侧与木材对应处为全焊处理。
作为优选，所述焊接完成后需要对胚料的内外表面进行抛光，使得表面粗糙度小于等于0.7μm，并对硬度和粗糙度进行监测，标准硬度值≤HV10，抛光不小于Ra0.7μm。
作为优选，所述模具中下模具预热到温度为300-350摄氏度，上模具预热到温度为150-180摄氏度，上下模具与配料接触部位均需要进行抛光并清除油污。
作为优选，所述冲压过程中需要添加润滑剂，润滑剂选用机油加石墨粉。
作为优选，所述首次冲压时，胚料入炉后在一分钟内升温至850摄氏度，大于八百五十摄氏度后升温速度小于等于200摄氏度每小时，直到温度达到1160-1180摄氏度后保温六十到七十分钟。
作为优选，所述后续冲压前入炉直接加热到1180摄氏度然后取出后进行冲压。
作为优选，所述温度检测采用红外测温仪实时监测，使得在冲压过程中胚料温度始终大于950摄氏度，冲压前的找正时间控制在2.5分钟内。
作为优选，所述淬火冷却时间为7-9分钟，胚料出水温度要小于等于100摄氏度。
本发明有益效果是：
1.采用一体冲压成型工艺降低了劳动强度，节省了大量的时间与成本；
2.将焊接工作放在成型前，使得焊缝强度不足时可以提前补救；
3.相对于现有的分瓣式成型工艺成型时间节省三分之一；
4.采用多次冲压过程制作的同时在制作过程中使得温度一直大于等于950摄氏度，从而保证强度得到保证；
5.在更换冲压模具过程中模具均需要进行预热，防止胚料降温过快以及胚料和模具之间温差较大，防止在冲压过程中产生开裂现象；
6.过对焊缝进行加强、补强，避免冲压成型过程中的开裂，进而保证成品率，对坯料进行表面预处理，能够消除表面缺陷导致的开裂风险，通过热压成型的方式，达到热弯曲的效果，通过热处理，使产品的组织稳定，进而保证长期使用的稳定性。
具体实施方式
以下对本发明的具体实施方式做出进一步详细说明。
该实施例在使用时，在先要对采购的物料进行处理，在处理过程中，需要先从采购回来的物料进行处理，在物料进行采购回来后，需要先通过检验，在检验合格后需要进行验收，在验收合格后先进行预处理，在预处理完成后进行加工，加工过程中需要进行各种处理工艺及方法来进行处理，从而解决大型的钢结构件在进行加工过程中不会开裂的问题，同时由于需要加工的工件较大，所以需要采用拼接后并焊接的方式来进行组合成型，而组合成型后再进行加工难免会产生强度薄弱点的问题，所以需要对焊缝位置强度不足的位置进行补强处理，从而保证在进行加工过程中焊接部位不会进行开裂，同时需要在工件侧面焊接用于吊装的吊环。
在进行预处理过程中需要进行检测原料符合需要的材料性能，其中材料的力学性能需要在室温条件下满足GB/T3880-2012中H112态要求，材料在拼接焊接后，需要使得焊接部位100％RT检测符合JB47013.2—2015Ⅱ级合格，在检测合格后需要进行切割成规定形状，切割前需要先留有一定的切割余量，切割余量为20mm，切割前需要使用划线针划上切割线，然后进行切割并保持切割后的工件符合要求，然后对工件表面进行检测，工件表面需要符合要求，本实施例材料选用SA-409-N08810，然后使用超声波测厚仪进行测量材料厚度是否符合并进行记录，对于材料的表面质量，需要保证不得有气泡、结疤、裂纹、夹杂、折叠等缺陷，其中验收后材料存放在场地上，存放时地面与板材及板材之间应用木块隔开，按规格存放，并用棚布进行覆盖，材料存放环境：不能和碳钢存放场地混用或共用。
材料存放时不能和地面接触，叠放时每层之间用木块(木块上不得有油污、铁质材料存在(如铁钉等)隔开，隔开距离(木块的高度)应保证吊装时吊装工具不接触到材料为准。
坯料及封头在搬运、制作、存放及检验过程中不得和地面、铁性物质直接接触。操作人员如需站在坯料和封头内操作时必须穿戴干净的鞋套。
材料入库，对以上项目验收合格后，办理坯料入库手续。用记号笔在距坯料边沿约50mm处作入库标识并用方框规范标出。标识内容包括使用厂家、材料牌号、材料规格、板材追踪号、实际直径、厚度、数量并记录。
在投产前进行模拟测试，进而调整工艺，保证制造成功率。
在正式进行处理时，需要先进行对胚料的加热，加热胚料前需要先多次试吊装，防止在正式吊装过程中不熟练导致吊装速度减低，产品入炉前需要检测加热炉的热电偶和电子电位差计，在有效期内炉况运行正常，所使用的天然气中含硫量应少于0.57g/m3。
准备坯料专用吊钩2个(用不锈钢做成)。吊钩和坯料接触部位应打磨成圆角，
入炉前，用清洗剂(焊缝用丙酮)清洗坯料及试板表面杂质及油污，用压缩空气吹干净，注意避免吹起地面及周围杂物及尘土。
入炉前将炉膛清理干净，清除破碎的耐火砖，耐火棉及其它杂物，胚料表面支垫部位，垫不锈钢板或耐火棉或原材料余料垫板。
热电偶直接与工件和试板接触。每炉使用的热电偶数量不得少于2个(封头和试板上各一个)。封头上的热电偶放置位置应尽量靠近坯料中心，试板放置位置为距封头一侧中部约200mm处，距离炉底距离大于300mm平放。封头料片距台车距离必须大于300mm，以保证顺利吊运，其中火焰不能接触工件加热，在加热升温过程中热电偶的温差应≤60℃，保温时温差应≤30℃。
产品模具，模具材质，产品上胎，压边，拉环材质为：HT250。
模具尺寸，根据封头规格准备对应成型上胎和拉环。
压制要求，全面检查压机设备，应运行正常，工装模具安装紧固牢靠。
每次压制前对上模工作面，压边下面，胎座上工作面及拉环与坯料接触面进行打磨，彻底清除凸起，飞溅，拉痕及表面浮锈并抛光处理。
准备压制专用撬杠，撬杠端部和坯料接触的部分包裹上不锈钢板且不得有尖锐棱角。
成型的封头放在指定地方，用记号笔在试板和封头外侧口部以下50mm内做好封头编号移植。
压制后对封头几何尺寸和表面质量进行初步验收并对检验结果记录。
端部净边，用等离子在高度方向留20～30mm余量从封头内侧削平口。(在切割线以下约500mm内涂上涂料保护。)固溶处理前彻底清除涂料。
入炉要求，半球封头口面向下放置，底部用专用支墩沿周向均匀放置，每个支墩中部再放一摞耐火钢砖，支墩和钢砖的上平面必须平整且和封头口部紧密接触。支墩和封头口部接触的上表面应为不锈钢材质。椭圆封头口面向上入炉。
表面质量，封头表面检测不得存在压痕、划伤、裂纹、皱褶等缺陷，对于封头内外表面的修磨，修磨的形状为规则的正方形或是长方形，对于需补焊的压坑划伤等由销售部负责联系用户派人补焊后打磨。清除缺陷后的壁厚要通过超声测厚仪进行测量。
尺寸检查，执行GB/T25198-2010。
产品标识，在封头口部以下约50mm处用记号笔标识。标识内容为：产品规格、材质、封头编号、工作令号，件号，板材追踪号。
加工时，需要先进行表面预处理，预处理包括以下步骤；
步骤A，升温，先对胚料进行升温至1160-1180℃，；
步骤B，然后保持恒温一定时间；
步骤C，冲压，将步骤B得到的物料移至冲压设备处，进行冲压，期间监测温度，温度达到980℃时停止冲压，将物料移入炉体内；
步骤D，重复步骤A至步骤C，至物料被冲压成预设形状。
其中步骤A中的升温过程分为两个阶段，其中首次冲压时，也就是第一次进行冲压加工，胚料入炉后在一分钟内升温至850摄氏度，大于八百五十摄氏度后升温速度小于等于200摄氏度每小时，直到温度达到1160-1180摄氏度后保温六十到七十分钟，步骤B中的保温时间为六十到七十分钟。
步骤C中的冲压步骤中，需要先将胚料通过吊机快速的吊装在冲压设备处，然后通过定位机构来对胚料进行定位以及固定，其中冲压设备与胚料接触部位需要先进行预热，预热温度为下模具预热到温度为300-350摄氏度，上模具预热到温度为150-180摄氏度，然后在冲压过程中实时的通过红外测温仪监测胚料的温度，在温度降到950摄氏度时停止冲压并回炉加热，进行完一次冲压后需要快速的进行胚料转移，胚料在转运过程中的时间控制在两分钟内。
在首次冲压后后续的冲压前的加热均为直接加热到1160-1180摄氏度，然后重复步骤A至C直到胚料成型。
在胚料成型后需要进行粗胚料成型后的热处理，步骤为在脱模后快速的吊装运送至淬火池内，采用斜吊大口入水，在水池中冷却时间为7到9分钟，并使得在出水时的胚料温度为小于等于100摄氏度。
在胚料成型后需要进行精加工，精加工时进行削边和校平，然后对比客户需要的数据要求来进行尺寸修整，在修整过程中优先使用冷修。
在修整完成后几心理功能酸洗钝化处理，再吊装过程中药避免吊钩产生勾印以及划伤，然后对表面进行打磨抛光，然后进行探伤检查，最终成品需要进行最终尺寸验收，验收时测量口径要求，测量8个内径值然后计算平均值，然后测量高度和椭圆度，然后进行测量厚度，测量厚度过程中要从多个部位(不少于三个)采用测厚仪进行测量，不得小于封头要求的最小厚度值，然后对焊接部位硬度值进行检测，检测时间隔400mm测量一次并做好记录，在各个方面均符合客户要求即可出具产品合格证并进行交货。
Claims (10)
1.一种合金封头成型处理工艺，其特征在于，包括以下步骤；
步骤一，准备胚料，胚料为圆形，采用一体成型为圆形或焊接拼接成圆形，然后对胚料的直径、厚度进行检测；
步骤二，预处理，对胚料表面进行预处理，检测是否有划伤、裂纹、褶皱和坑，同时对模具进行预热；
步骤三，对胚料进行加热，加热到1160-1180摄氏度范围内后取出；
步骤四，将加热好的胚料快速运输到冲压设备处，通过吊装的方式来将毛胚料放在冲压设备处，并将胚料放置在冲压设备上；
步骤五，对胚料进行定位与位置校正，使得胚料圆心与冲压模具对应位置重合；
步骤六，冲压，先将胚料外缘进行定位后对胚料进行冲压，冲压过程中对胚料的温度进行监测，温度低于980摄氏度时停止并回炉加热；
步骤七，更换冲压模具并重复步骤三到步骤六，直到胚料成型；
步骤八，对成型的胚料进行热处理，将冲压好的胚料进行淬火处理；
步骤九，精加工，对尺寸进行修正，然后进行酸洗钝化处理后抛光。
2.根据权利要求1所述一种合金封头成型处理工艺，其特征在于，所述胚料在焊接成型时需要进行焊缝强度检测，若焊缝强度不够需要进行补强处理，同时需要在焊接后对焊缝进行打磨，使得焊缝与母材齐平。
3.根据权利要求2所述一种合金封头成型处理工艺，其特征在于，所述补强处理包括在焊缝中心位置基准焊接多个加强板，加强板垂直与焊缝且加强板外侧与木材对应处为全焊处理。
4.根据权利要求1所述一种合金封头成型处理工艺，其特征在于，所述焊接完成后需要对胚料的内外表面进行抛光，使得表面粗糙度小于等于0.7μm，并对硬度和粗糙度进行监测，标准硬度值≤HV10，抛光不小于Ra0.7μm。
5.根据权利要求1所述一种合金封头成型处理工艺，其特征在于，所述模具中下模具预热到温度为300-350摄氏度，上模具预热到温度为150-180摄氏度，上下模具与配料接触部位均需要进行抛光并清除油污。
6.根据权利要求1所述一种合金封头成型处理工艺，其特征在于，所述冲压过程中需要添加润滑剂，润滑剂选用机油加石墨粉。
7.根据权利要求1所述一种合金封头成型处理工艺，其特征在于，所述首次冲压时，胚料入炉后在一分钟内升温至850摄氏度，大于八百五十摄氏度后升温速度小于等于200摄氏度每小时，直到温度达到1160-1180摄氏度后保温六十到七十分钟。
8.根据权利要求7所述一种合金封头成型处理工艺，其特征在于，所述后续冲压前入炉直接加热到1180摄氏度然后取出后进行冲压。
9.根据权利要求1所述一种合金封头成型处理工艺，其特征在于，所述温度检测采用红外测温仪实时监测，使得在冲压过程中胚料温度始终大于950摄氏度，冲压前的找正时间控制在2.5分钟内。
10.根据权利要求1所述一种合金封头成型处理工艺，其特征在于，所述淬火冷却时间为7-9分钟，胚料出水温度要小于等于100摄氏度。
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| CN202310615072.6A CN116852032A (zh) | 2023-05-25 | 2023-05-25 | 一种合金封头成型处理工艺 |
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Family Applications (1)
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|---|---|---|---|---|
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2023
- 2023-05-25 CN CN202310615072.6A patent/CN116852032A/zh active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117282873A (zh) * | 2023-11-27 | 2023-12-26 | 河南神州精工制造股份有限公司 | 一种包扎式套装组合模具的叠压成型组件及其成型方法 |
| CN117282873B (zh) * | 2023-11-27 | 2024-03-26 | 河南神州精工制造股份有限公司 | 一种包扎式套装组合模具的叠压成型组件及其成型方法 |
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