一種周期軋管機(jī)鍛軋成形管模毛坯的方法技術(shù)

一種周期軋管機(jī)鍛軋成形管模毛坯的方法，包括鋼錠冶煉、鋼錠復(fù)檢、環(huán)形爐加熱、水壓沖孔、大減徑穿孔、周期軋管、人工初檢、矯直、粗機(jī)加工、超聲波探傷、熱處理、理化檢驗(yàn)合格、精加工、磁粉探傷、人工復(fù)檢、包裝入庫，瓶坯（5）用錐形輥（6）和頂頭（7）斜軋大減徑穿孔得到毛管8，用芯棒9和軋輥10將毛管8的一端軋制成荒管11，另一端自然形成皮爾格頭12，從而形成管模毛坯。本發(fā)明專利技術(shù)結(jié)合水壓沖孔、錐形輥大減徑穿孔等技術(shù)，不僅能夠保證管模毛坯整體具有與鍛件相近的性能，同時又能夠充分利用軋制時本應(yīng)該切除的皮爾格頭，大幅度提高原材料的利用率，管模制造成本降低了近40%，生產(chǎn)效率高，基本實(shí)現(xiàn)了管模規(guī)格的全覆蓋。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及管模制造
，特別是。
技術(shù)介紹
目前，利用離心澆注技術(shù)生產(chǎn)球墨鑄鐵管具有生產(chǎn)節(jié)奏快和效率高的優(yōu)點(diǎn)，具有極其廣闊的發(fā)展前景。而管模是離心澆注機(jī)上澆鑄鐵管的大型關(guān)鍵部件，且使用環(huán)境極其惡劣。管模在高速旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下，澆注中鐵水因離心作用而敷在管模內(nèi)壁上，使管模內(nèi)壁溫度急劇升高，而外表面通過循環(huán)水冷卻以降低溫度。由于管模長期承受交變熱應(yīng)力、拉伸應(yīng)力和扭轉(zhuǎn)應(yīng)力等組合工況，故對管模質(zhì)量要求極高，管模用管的常用牌號為21CrMolO。 管模常用的規(guī)格范圍為DN8(TDN1200，承口端外徑最大達(dá)到1569mm。根據(jù)不同的規(guī)格，其加工工藝和方法也不同1)對于規(guī)格小于DN 200的管模, 料米用實(shí)心鍛件,機(jī)加工采用深孔鉆孔、鏜孔的工藝方法；2)對于規(guī)格在DN 200 DN 500范圍內(nèi)的管模，坯料用實(shí)心鍛件，采用套料、鏜孔的工藝方法，套出的芯料可以作為小一號規(guī)格管模的坯料，實(shí)現(xiàn)了二次利用；3)對于規(guī)格大于DN 500的管模，采用空心鍛件，在高效率深孔組合機(jī)床上加工，實(shí)現(xiàn)了一次裝夾、定位完成管模內(nèi)孔、外圓等部位的通身加工，生產(chǎn)效率較高。對于規(guī)格為DN 200 DN 500小范圍內(nèi)的管模，還有采用連鑄坯曼式穿孔周期軋管生產(chǎn)毛坯的管模制造工藝，該工藝發(fā)揮了連鑄坯具有的成材率高、成本低和能耗少的優(yōu)點(diǎn)，降低了管模的生產(chǎn)成本。但由于受連鑄坯規(guī)格的限制(最大外徑為800mm)，不能生產(chǎn)DN600及以上規(guī)格的管模毛坯(DN600管模毛坯大端外徑應(yīng)不小于860mm);管模承口端僅通過曼式穿孔延伸(受曼式穿孔機(jī)減徑能力的限制，壓縮比為I. 4左右)，未經(jīng)過周期軋管機(jī)軋制變形，連鑄坯疏松的內(nèi)部結(jié)構(gòu)不能得到改善，甚至?xí)訍夯淮罂趶胶辖疬B鑄圓管坯中心不可避免存在疏松和縮孔，投料前需對管坯內(nèi)孔進(jìn)行粗鏜孔加工，以保證管模坯內(nèi)表質(zhì)量(管坯中心疏松和縮孔如不清除，經(jīng)環(huán)形爐加熱氧化，曼式斜軋穿孔后內(nèi)表會形成較深的裂紋，且后續(xù)工序無法焊合)。現(xiàn)有管模制造工藝主要存在以下不足 (I)現(xiàn)有管模多采用實(shí)心或空心鍛件深孔加工方式制造，雖然在大管徑管模制造中采用了套料工藝以提高原材料利用率，材料損耗率一般在40%左右。(2)現(xiàn)有管模制造存在管模承口端不易成型，需要額外采用加厚、擴(kuò)管等工藝來完成喇叭型管模承口端的制造，這就使得現(xiàn)有管模制造工藝存在工藝復(fù)雜、制造周期偏長等問題。(3)采用連鑄坯周期軋管生產(chǎn)管模毛坯，自然形成的皮爾格頭，即喇叭型管模承口端沒有經(jīng)過周期鍛壓軋制成形，不能保證和其它部分一樣具有與鍛坯相近的壓縮比(軋制比)，不能保證管模該部分原材料的性能。而離心澆注時承口端與傳動皮帶聯(lián)接，帶動管模高速旋轉(zhuǎn)，使用工況最為惡劣，存在較大的安全隱患；大口徑連鑄圓管坯投料前，必需對管坯內(nèi)孔進(jìn)行粗鏜孔加工，增加了材料的損耗(約5%)和鏜孔加工成本；受連鑄坯規(guī)格的限制，還存在管模毛坯生產(chǎn)范圍窄的問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，而提供，以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的生產(chǎn)工藝復(fù)雜、制造周期偏長、成材率低，產(chǎn)品規(guī)格覆蓋范圍不廣等不足。本專利技術(shù)的技術(shù)方案是，包括鋼錠冶煉、鋼錠復(fù)檢、環(huán)形爐加熱、水壓沖孔、大減徑穿孔、周期軋管、人工初檢、矯直、粗機(jī)加工、超聲波探傷、熱處理、理化檢驗(yàn)、精加工、磁粉探傷、人工復(fù)檢、包裝入庫；周期軋管時，利用周期軋管機(jī)的軋輥對毛管進(jìn)行鍛軋，保留自然形成的皮爾格頭，保證皮爾格頭有合理的加工余量，避免原材料的浪費(fèi)，設(shè)計(jì)周期軋管機(jī)組Φ 390 Φ 1390mm大孔型，包括鍛軋段、精軋段、終軋段和空軋段的曲線方程，其中鍛軋段為包絡(luò)線、鍛軋段起始角為24° 26 °，鍛軋段夾角為85° 95 °，鍛軋段曲線展開長度范圍為600 900mm，保證皮爾格頭有合理的加工余量；控制軋棍轉(zhuǎn)速6 52rpm,風(fēng)壓4. 5 6bar,喂入量40_90mm ;周期軋管末期保留 150 200mm長毛管,用于取橫向試樣和管模承口端的加工,用芯棒和軋棍將毛管的一端軋制成荒管，另一端自然形成皮爾格頭，從而形成管模毛坯。本專利技術(shù)由于采用特殊結(jié)構(gòu)的鋼錠和大減徑工藝成形管模毛坯，能夠充分發(fā)揮鋼錠具有成本低、能耗少、成材率高等特點(diǎn)，可以有效結(jié)合水壓沖孔、錐形輥大減徑穿孔等技術(shù)，不僅能夠保證管模毛坯整體具有與鍛件相近的性能，同時又能夠充分利用軋制時本應(yīng)該切除的皮爾格頭，大幅度提高原材料的利用率，管模制造成本降低了近40%，生產(chǎn)效率高，工藝簡單，制造周期短，在產(chǎn)品安全可靠性、變形工藝、壓縮比(特別是承口端)和管模規(guī)格覆蓋范圍方面有較大優(yōu)勢，基本實(shí)現(xiàn)了管模規(guī)格的全覆蓋。以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對本專利技術(shù)的詳細(xì)內(nèi)容作進(jìn)一步描述。附圖說明圖I為本專利技術(shù)使用的鋼錠的結(jié)構(gòu)示意 圖2為圖I的左視 圖3為圖I的右視 圖4為鋼錠位于立式水壓沖孔機(jī)內(nèi)模內(nèi)沖孔開始時的示意 圖5為鋼錠位于立式水壓沖孔機(jī)內(nèi)模內(nèi)沖孔結(jié)束時的示意 圖6為本專利技術(shù)錐形輥斜軋大減徑穿孔過程中的瓶坯示意 圖7為本專利技術(shù)錐形輥斜軋大減徑穿孔結(jié)束后的毛管示意 圖8為本專利技術(shù)周期軋管機(jī)鍛軋開始時的毛管示意 圖9為本專利技術(shù)周期軋管機(jī)鍛軋過程中的荒管示意 圖10為本專利技術(shù)管模毛坯的結(jié)構(gòu)示意 圖11為本專利技術(shù)管模的結(jié)構(gòu)示意圖。具體實(shí)施例方式實(shí)施例一一種周期軋管機(jī)鍛軋成形DN 300型管模毛坯的方法，包括鋼錠冶煉、鋼錠復(fù)檢、環(huán)形爐加熱、水壓沖孔、大減徑穿孔、周期軋管、人工初檢、矯直、粗機(jī)加工、超聲波探傷、熱處理、理化檢驗(yàn)、精加工、磁粉探傷、人工復(fù)檢、包裝入庫； 鋼錠冶煉考慮到鑄管模特殊的工作環(huán)境，而鋼錠質(zhì)量是基礎(chǔ)，鋼錠材料為21CrMolO,并嚴(yán)格控制磷、硫、氮、氫、氧的含量，其中磷含量小于O. 008%,硫含量小于O. 004%,氮含量小于IOOppm,氫含量小于2 ppm,氧含量小于35 ppm,鋼錠米用如下工藝進(jìn)行生產(chǎn)高爐煉鐵、電爐煉鋼、LF爐精煉、鋼包扒渣、VD爐真空脫氣、喂絲處理、澆鑄鋼錠、檢查、切冒口、修磨； 鋼錠復(fù)檢在環(huán)形爐加熱之前復(fù)檢鋼錠的表面質(zhì)量、幾何尺寸(如圖1-3所示),鋼錠本體I外周的棱2的外接圓直徑D為660mm，鋼錠外接圓直徑D較棱2的內(nèi)切圓直徑d大40mm，即D=d+40 mm，棱2的數(shù)量為18邊，錐度范圍為2. 2 °，管模最小壓縮比u (軋制比)為2. 7(承口端)； 環(huán)形爐加熱采用環(huán)形爐將鋼錠加熱到水壓沖孔擠壓溫度1180°C，由于管模用管合金 元素多，且鋼錠規(guī)格巨大，加熱不當(dāng)容易產(chǎn)生加熱缺陷，要采用適當(dāng)?shù)募訜釡囟群图訜崴俣龋a(chǎn)中保證鋼錠入爐時，預(yù)熱一段不大于720 °C，加熱時間3小時；預(yù)熱二段溫度控制在810 830 °C，加熱時間I. 5小時；加熱一段溫度控制在900 920 °C，加熱時間I. 5小時；加熱二段溫度控制在103(Tl050 °C，加熱時間2小時；加熱三段溫度控制在113(Γ1150 V,加熱時間2小時；加熱四段溫度控制在125(Tl270 °C，加熱時間I. 5小時；均熱段溫度控制在124(Tl260 °C，加熱時間2小時；總加熱時間14小時； 水壓沖孔將鋼錠置于水壓沖孔機(jī)的內(nèi)模3中，用沖頭4沖孔(如圖4-5所示)，得到外徑670mm、錐度為I. 5 °的瓶坯5，瓶坯5的金屬過充滿度3. 8°/Γ Ο% ； 大減徑穿孔將瓶坯5用錐形輥6和頂本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種周期軋管機(jī)鍛軋成形管模毛坯的方法，包括鋼錠冶煉、鋼錠復(fù)檢、環(huán)形爐加熱、水壓沖孔、大減徑穿孔、周期軋管、人工初檢、矯直、粗機(jī)加工、超聲波探傷、熱處理、理化檢驗(yàn)合格、精加工、磁粉探傷、人工復(fù)檢、包裝入庫；其特征是周期軋管時，利用周期軋管機(jī)的軋輥對毛管進(jìn)行鍛軋，保留自然形成的皮爾格頭，保證皮爾格頭有合理的加工余量，避免原材料的浪費(fèi)，設(shè)計(jì)周期軋管機(jī)組Φ390～Φ1390mm大孔型，包括鍛軋段、精軋段、終軋段和空軋段的曲線方程，其中鍛軋段為包絡(luò)線、鍛軋段起始角為24°~26？°，鍛軋段夾角為85°~95？°，鍛軋段曲線展開長度范圍為600～900mm，保證皮爾格頭有合理的加工余量；控制軋輥轉(zhuǎn)速6～52rpm，風(fēng)壓4.5～6bar，喂入量40？90mm；周期軋管末期保留150～200mm長毛管，用于取橫向試樣和管模承口端的加工，用芯棒和軋輥將毛管的一端軋制成荒管，另一端自然形成皮爾格頭，從而形成管模毛坯。

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：陳紹林，李陽華，肖松良，龍功名，鄧丕安，冉旭，張戟，張敏，
申請(專利權(quán))人：衡陽華菱鋼管有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：