專利名稱：一種防止Mn18Cr18N鋼護(hù)環(huán)熱鍛產(chǎn)生裂紋的鍛造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于合金鋼熱鍛成形技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種防止MnlSCrlSN鋼護(hù)環(huán)熱鍛產(chǎn)生裂紋的鍛造方法。
背景技術(shù)：
護(hù)環(huán)是火力發(fā)電設(shè)備中的大型關(guān)鍵零件之一，它在高速旋轉(zhuǎn)中不但承受巨大的離心力，同時還要承受熱裝應(yīng)力、交變應(yīng)力、彎曲應(yīng)力，要求有足夠的強(qiáng)度、良好的韌性、均勻的力學(xué)性能、最小的殘余應(yīng)力，而且護(hù)環(huán)在強(qiáng)磁場、腐蝕性氣氛中工作，因此，還要求無磁性和具有高的抗應(yīng)力腐蝕能力。目前國內(nèi)外鍛造護(hù)環(huán)零件的方法，普遍采用由鋼錠經(jīng)加熱鍛造成環(huán)形坯料、再經(jīng)固溶處理和冷變形強(qiáng)化的工藝制成鍛件。現(xiàn)有技術(shù)沿用的護(hù)環(huán)熱鍛方法是自由鍛沖孔和模內(nèi)沖孔兩大類方法。自由鍛沖孔由于其成形力較小得到廣泛應(yīng)用，但是，自由鍛沖孔時坯料缺乏約束常使鍛件“走樣”，而且由于材料塑性有限，鍛造過程中很容易產(chǎn)生裂紋，廢品率高達(dá)60%以上；相對自由鍛沖孔， 模內(nèi)沖擠在防止坯料產(chǎn)生裂紋和“走樣”方面有較大優(yōu)勢，但其成形力卻較自由沖孔增加較多，生產(chǎn)所需鍛壓設(shè)備噸位比較大，制約了大型鍛件的生產(chǎn)。因此，護(hù)環(huán)熱鍛制坯成為制約生產(chǎn)發(fā)展的關(guān)鍵因素。如ZL200510012565. 2《一種制作發(fā)電機(jī)護(hù)環(huán)熱鍛環(huán)坯的方法及模具》中雖然較自由鍛方法有許多突出優(yōu)點，但是此方法所需設(shè)備噸位很大，工藝方法及所用模具也很繁雜，使用不方便。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是提供一種防止MnlSCrlSN鋼護(hù)環(huán)熱鍛產(chǎn)生裂紋的鍛造方法，可有效地克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點。本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的，使用的裝置如圖1、2所示，包括有管狀的筒模4、柱狀的沖頭1、盤狀的中部有圓錐孔的底模5、錐形的凸臺6及中部有圓孔的漏盤7，模底5中部圓錐孔的直徑=漏盤7的孔徑>沖頭1的直徑，特征在于其工藝步驟及操作方法是(1)將凸臺6放置在底模5中部的圓錐孔內(nèi)相互配合貼緊，并將其一起放置在筒模 4內(nèi)底部；(2)將一管狀的用軟鋼材料制作的包套3緊套在圓柱狀坯料2外面，并一起加熱至 950 0C -1200 0C ；(3)將加熱了的坯料2和包套3 —起放置在筒模4內(nèi)，包套3的外表面與筒模4的內(nèi)表面之間留有間隙δ =0.03D 0. 10D，用裝有定位器的沖頭1對坯料2從其頂部進(jìn)行沖擠達(dá)到設(shè)計要求的深度，控制坯料2外側(cè)表面的應(yīng)變量小于0. 32 0. 50，D為坯料2的
直徑；(4)將筒模4底部的凸臺6去除，再將漏盤7放置在筒模4的底部，漏盤7中間的圓孔的直徑要大于沖頭1的直徑；(5)沖頭1繼續(xù)對坯料2進(jìn)行沖壓，沖掉坯料2底部的連皮8，即完成沖孔工作；
(6)將沖頭1退出，取出環(huán)狀鍛件2’。本發(fā)明優(yōu)點及積極效果是(1)采用有包套的模內(nèi)擠壓成形，并在筒模內(nèi)壁與包套之間留間隙，既有效地防止自由沖孔中坯料變形與開裂，又通過坯料和模具之間預(yù)留間隙減小了所需成形力；( 可細(xì)化鍛件內(nèi)部組織，提高力學(xué)性能，還可避免產(chǎn)生裂紋。


圖1為本發(fā)明用沖擠裝置簡2為沖擠過程簡中1-沖頭 2-坯料 2，-環(huán)狀鍛件 3-包套 4-筒模5-底模 6-凸臺 7-漏盤8-連皮
具體實施例方式現(xiàn)以生產(chǎn)一材料為Mnl8Crl8N鋼，尺寸為Φ 990X Φ 640X990mm的護(hù)環(huán)鍛件為例， 設(shè)置沖頭直徑d = 430mm,模底5錐孔小端直徑(I1 = 460mm,漏盤7孔徑d2 = 460mm,坯料直徑D = 1030mm，其鍛造工藝方法是(1)將凸臺6放置在底模5中部的圓錐孔內(nèi)，并將其一起放置在一管狀的筒模4內(nèi)底部；(2)將一管狀的用20鋼制作的包套3緊套在直徑D = 1030mm的坯料2外面，并一起加熱至1150°C，包套3的壁厚為36mm ；(3)將加熱了的坯料2和包套3 —起放置在筒模4內(nèi)，包套3的外表面與筒模4的內(nèi)表面之間的間隙δ = 50mm，用裝有定位器的沖頭1對坯料2從其頂部進(jìn)行沖擠達(dá)到剩余深度為70mm，控制坯料2外側(cè)表面的應(yīng)變不大于0. 41 ；(4)將筒模4底部的凸臺6去除，再將中心制有圓孔的漏盤7放置在筒模4的底部；(5)沖頭1繼續(xù)對坯料2進(jìn)行沖壓，沖掉坯料2底部的連皮8，即完成沖孔工作；(6)將沖頭1退出，取出環(huán)狀鍛件2’。
權(quán)利要求
1. 一種防止MnlSCrlSN鋼護(hù)環(huán)熱鍛產(chǎn)生裂紋的鍛造方法，使用的裝置包括有筒模、 柱狀的沖頭(1)、盤狀的中部有圓錐孔的底模(5)、錐形凸臺(6)及中部有圓孔的漏盤(7)， 其特征在于鍛造方法是(1)將凸臺(6)放置在底模(5)中部的圓錐孔內(nèi)，并將其一起放置在筒模⑷內(nèi)底部；(2)將一管狀的金屬包套⑶緊套在圓柱狀坯料⑵外面，并一起加熱至 950 0C -1200 0C ；(3)將加熱了的坯料(2)和包套(3)—起放置在筒模⑷內(nèi)，包套(3)的外徑與筒模 (4)的內(nèi)徑差為δ = 0.03D 0. 10D，用裝有定位器的沖頭(1)對坯料(2)從其頂部進(jìn)行沖擊，達(dá)到設(shè)計要求的深度，坯料(2)外側(cè)表面應(yīng)變量要小于0. 32-0. 50，D為坯料(2)的直徑；(4)將筒模(4)底部的凸臺(6)去除，再將中心制有圓孔的漏盤(7)放在筒模(4)的底部，漏盤(7)中間的圓孔的直徑應(yīng)大于沖頭(1)的直徑；(5)沖頭⑴繼續(xù)對坯料(2)進(jìn)行沖壓，沖去坯料(2)底部的連皮⑶；(6)退出沖頭(1)，取出環(huán)狀鍛件(2，)。
全文摘要
一種防止Mn18Cr18N鋼護(hù)環(huán)熱鍛產(chǎn)生裂紋的鍛造方法，屬于合金鋼熱鍛成形技術(shù)領(lǐng)域，使用的裝置包括有凸臺、底模、筒模、沖頭及漏盤，其特征在于鍛造方法是(1)將凸臺置于底模的圓錐孔內(nèi)一起放在筒模內(nèi)底部；(2)將包套緊套在坯料外面一起加熱至950℃-1200℃；(3)將加熱了的坯料與包套放置在筒模內(nèi)，包套外徑與筒模內(nèi)徑之差為δ＝0.03D～0.10D，用沖頭對坯料從頂部進(jìn)行沖擠達(dá)到設(shè)計的深度；(4)將凸臺去除，換上漏盤；(5)用沖頭繼續(xù)對坯料進(jìn)行沖壓，沖掉坯料底部的連皮；(6)退出沖頭，取出環(huán)狀鍛件，即完成沖孔成形工作。本發(fā)明優(yōu)點是①包套與筒模間留有間隙，既可防止鍛件表面產(chǎn)生裂紋，又可減小所需設(shè)備的噸位；②可細(xì)化鍛件內(nèi)部晶粒。
文檔編號B21J5/10GK102294424SQ20111022491
公開日2011年12月28日 申請日期2011年8月5日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月5日
發(fā)明者何文武, 劉建生, 張秀芝, 段興旺 申請人:太原科技大學(xué)