專(zhuān)利名稱(chēng)：離心法球墨鑄鐵管生產(chǎn)用模具的表面鍛打維修工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于冶金工業(yè)生產(chǎn)工藝的技術(shù)領(lǐng)域，涉及離心法球墨鑄鐵管生產(chǎn)工 藝裝備的技術(shù)，更具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及一種離心法球墨鑄鐵管生產(chǎn)用模具的 表面鍛打維修工藝。
背景技術(shù)：
模具是生產(chǎn)離心鑄管工藝條件的一個(gè)很重要的部分，不僅關(guān)系到產(chǎn)品質(zhì)量， 而且關(guān)系到生產(chǎn)成本的一個(gè)重要因素。
在水冷離心機(jī)生產(chǎn)過(guò)程中，球化處理合格的鐵水通過(guò)溜槽直接澆注到模具
內(nèi)壁，模具外壁為流動(dòng)的、溫度為40 75'C的冷卻水，使模具具有較高的冷卻 強(qiáng)度，鐵水通過(guò)溜槽直接澆注到模具內(nèi)壁的溫度為1200 1260°C。鐵水與模具 內(nèi)壁接觸后，模具內(nèi)壁溫度由澆注前的100 25(TC迅速升高至650 70(TC。在 凝固成型的過(guò)程中，鐵水的熱量通過(guò)模具傳導(dǎo)迅速由冷卻水帶走，模具內(nèi)壁溫 度呈降低趨勢(shì)，外壁因?yàn)槔鋮s水的作用，溫度稍有升高，但基本維持在10(TC以 下。鑄管拔出后，內(nèi)壁的溫度陡降至100 250°C。在整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中模具內(nèi)壁 的溫度發(fā)生著周期性的變化。
離心機(jī)在連續(xù)生產(chǎn)中，模具每次澆注間內(nèi)壁溫度的急劇變化，使模具產(chǎn)生 熱交變應(yīng)力。內(nèi)壁組織長(zhǎng)大、壓縮、拉伸往復(fù)的作用，當(dāng)應(yīng)力積累超過(guò)材料強(qiáng) 度極限后就會(huì)產(chǎn)生龜裂。應(yīng)力積累超過(guò)一定程度離心機(jī)使用后回來(lái)的模具直接 磨削、工作面鍛打就會(huì)導(dǎo)致模具爆裂。
這一冷熱交替的過(guò)程使模具內(nèi)應(yīng)力發(fā)生變化，致使模具受到損傷，嚴(yán)重影 響模具壽命。目前國(guó)內(nèi)使用較多的維修方法是進(jìn)行表面鍛打，消除應(yīng)力，整合裂縫。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的問(wèn)題是提供一種離心法球墨鑄鐵管生產(chǎn)用模具的表面鍛 打維修工藝，其目的是延遲工作面龜裂紋的發(fā)生，避免在工作面鍛打過(guò)程中模 具暴裂，提高模具的使用壽命。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為
發(fā)明提供的離心法球墨鑄鐵管生產(chǎn)用模具的表面鍛打維修工藝，首先對(duì)鑄 管模具進(jìn)行低溫時(shí)效處理，再對(duì)工作面進(jìn)行熱態(tài)下的表面鍛打處理，然后進(jìn)行 表面磨削，最后進(jìn)行冷態(tài)鍛打。
所述的低溫時(shí)效處理的方法是將使用后的鑄管模具放在能夠使其勻速旋
轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)拖輪組上，對(duì)鑄管模具進(jìn)行均勻加熱；加熱溫度保持在150 25(TC之 間，保溫時(shí)間IO小時(shí)以上。
在所述的低溫時(shí)效處理保溫后的鑄管模具緩慢冷卻至15(TC時(shí)，開(kāi)始使用工 作面鍛打設(shè)備，在熱態(tài)下使用鍛打錘對(duì)鑄管模具重要工作面進(jìn)行反復(fù)的、均勻 的鍛打處理，在此過(guò)程中，保持鍛打處理的鑄管模具的表面溫度在8(TC以上。
所述的鍛打處理的鍛打錘，使用直徑1 8mm的球型硬質(zhì)合金錘頭；
鍛打幅度為工作面受鍛工作面鍛打凹陷深度為0.1 2mm;
鍛打面的鍛打密度為受鍛工作面兩鍛打凹陷之間的距離不大于2倍凹痕直徑。
所述的鍛打維修工藝中的熱態(tài)下的表面鍛打的過(guò)程是
1) 、利用的旋轉(zhuǎn)拖輪組帶動(dòng)鑄管模具旋轉(zhuǎn)；
2) 、從煤氣管道接出兩根20mm直徑的煤氣加熱管道伸進(jìn)模具承插口內(nèi)點(diǎn) 燃煤氣對(duì)鑄管模具進(jìn)行加熱；3) 、調(diào)整旋轉(zhuǎn)拖輪組轉(zhuǎn)速在0.5轉(zhuǎn)/分；
4) 、調(diào)整煤氣大小，將溫度控制在150 250。C之間，保持鑄管模具溫度基 本恒定。
5) 、加熱時(shí)間必須保持10小時(shí)以上。
6) 、加熱模具10小時(shí)后，關(guān)閉煤氣閥門(mén)切斷煤氣供應(yīng)，使鑄管模具在旋轉(zhuǎn) 拖輪組上緩慢冷卻至150。C左右時(shí)，運(yùn)到工作面鍛打設(shè)備上，熱態(tài)下使用鍛打錘 對(duì)承插口離端口 l米以?xún)?nèi)的表面進(jìn)行反復(fù)的、均勻的工作面鍛打。
本發(fā)明采用上述技術(shù)方案，通過(guò)反復(fù)試驗(yàn)表明沒(méi)有一支模具爆裂。采用 上述方式處理的模具經(jīng)過(guò)低溫時(shí)效后延遲了龜裂紋的出現(xiàn)，如原先澆筑700 支的時(shí)承插口的裂紋有2 3mm寬；采用本發(fā)明的技術(shù)后，在澆鑄1000支的時(shí) 候承插口的裂紋有2 3mm寬。原先DN800模具澆鑄支數(shù)壽命在2500支，現(xiàn) 在澆鑄3500支以上，有些模具澆鑄支數(shù)達(dá)4000支。原先DN1000模具澆鑄支 數(shù)壽命在1500支，現(xiàn)在澆鑄2000支，有些模具澆鑄支數(shù)達(dá)2500支。綜上所述， 采用本發(fā)明的技術(shù)方案使模具的壽命大為延長(zhǎng)。


下面對(duì)本說(shuō)明書(shū)各幅附圖所表達(dá)的內(nèi)容及圖中的標(biāo)記作簡(jiǎn)要說(shuō)明
圖l為本發(fā)明的工藝流程圖2為本發(fā)明所采用的工藝設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中標(biāo)記為
1、鑄管模具，2、旋轉(zhuǎn)拖輪組，3、工作平臺(tái)，4、電機(jī)，5、煤氣加熱管。
具體實(shí)施例方式
下面對(duì)照附圖，通過(guò)對(duì)實(shí)施例的描述，對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
如所涉及 的各構(gòu)件的形狀、構(gòu)造、各部分之間的相互位置及連接關(guān)系、各部分的作用及工作原理、制造工藝及操作使用方法等，作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明，以幫助本領(lǐng)域 的技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的發(fā)明構(gòu)思、技術(shù)方案有更完整、準(zhǔn)確和深入的理解。
本說(shuō)明書(shū)及附圖中，"打點(diǎn)" 一詞與"鍛打"是等同的。另外，模具即指鑄 管模具1 。
如圖1本發(fā)明提供的工藝流程圖、圖2所表達(dá)的本發(fā)明的結(jié)構(gòu)，本發(fā)明為 一種離心法球墨鑄鐵管生產(chǎn)用模具的表面鍛打維修工藝。其工藝過(guò)程為
如圖1所示，本發(fā)明所提供的離心法球墨鑄鐵管生產(chǎn)用模具的表面鍛打維 修工藝，首先對(duì)鑄管模具1進(jìn)行低溫時(shí)效處理，再對(duì)工作面進(jìn)行熱態(tài)下的表面 鍛打處理，然后進(jìn)行表面磨削，最后進(jìn)行冷態(tài)鍛打。
消除表面鍛打工藝所不能消除的殘余熱應(yīng)力，延遲工作面龜裂紋的發(fā)生， 避免在工作面鍛打過(guò)程中模具暴裂，提高使用壽命。
以下是本發(fā)明的具體實(shí)施示例
本發(fā)明所述的低溫時(shí)效處理的方法是將使用后的鑄管模具1放在能夠使 其勻速旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)拖輪組2上，對(duì)鑄管模具1進(jìn)行均勻加熱；加熱溫度保持在 150 25(TC之間，保溫時(shí)間IO小時(shí)以上。
為解決工作面鍛打爆裂、推遲龜裂紋產(chǎn)生，對(duì)離心機(jī)使用后模具放在能夠 勻速旋轉(zhuǎn)的托輪組上對(duì)模具承插口進(jìn)行加熱。加熱溫度保持在150 25(TC之間， 保溫時(shí)間IO小時(shí)以上。
在所述的低溫時(shí)效處理保溫后的鑄管模具1緩慢冷卻至15(TC時(shí)，開(kāi)始使用 工作面鍛打設(shè)備，在熱態(tài)下使用鍛打錘對(duì)鑄管模具1重要工作面進(jìn)行反復(fù)的、 均勻的鍛打處理，在此過(guò)程中，保持鍛打處理的鑄管模具1的表面溫度在80°C 以上。
保溫后的模具在托輪上緩慢冷卻至15(TC左右時(shí)，吊運(yùn)到工作面鍛打設(shè)備上，熱態(tài)下對(duì)需要消除殘余熱應(yīng)力的工作表面進(jìn)行反復(fù)的工作面鍛打。保溫后
的鑄管模具1在托輪上緩慢冷卻至15(TC左右時(shí)，鑄管模具1低溫時(shí)效后立即進(jìn)行熱態(tài)振動(dòng)打點(diǎn)。吊運(yùn)到打點(diǎn)設(shè)備上，熱態(tài)下對(duì)承插口 l米以?xún)?nèi)進(jìn)行2 4遍打點(diǎn)工藝。
所述的鍛打處理的鍛打錘，使用直徑1 8mm的球型硬質(zhì)合金錘頭。硬質(zhì)合金錘頭具有良好的硬度和強(qiáng)度，且其球形的錘頭使錘打出的表面光
滑，消除內(nèi)應(yīng)力所產(chǎn)生的微裂紋。
鍛打幅度為工作面受鍛工作面鍛打凹陷深度為0.1 2mm。通過(guò)工作面產(chǎn)生的球形的凹陷，使其工作表面產(chǎn)生強(qiáng)烈的塑性變形，提高
了表面強(qiáng)化作用。
鍛打面的鍛打密度為受鍛工作面兩鍛打凹陷之間的距離不大于2倍凹痕直徑。
上述密度的要求，保證了表面強(qiáng)化的效果。
本發(fā)明所述的鍛打維修工藝中的熱態(tài)下的表面鍛打的過(guò)程是
1) 、利用的旋轉(zhuǎn)拖輪組2帶動(dòng)鑄管模具1旋轉(zhuǎn)；
2) 、從煤氣管道接出兩根20mm直徑的煤氣加熱管道5伸進(jìn)模具承插口內(nèi)點(diǎn)燃煤氣對(duì)鑄管模具1進(jìn)行加熱；
3) 、調(diào)整旋轉(zhuǎn)拖輪組2轉(zhuǎn)速在0.5轉(zhuǎn)/分；
4) 、調(diào)整煤氣大小，將溫度控制在150 25(TC之間，保持鑄管模具1溫度基本恒定。
5) 、加熱時(shí)間必須保持10小時(shí)以上。
6) 、加熱模具10小時(shí)后，關(guān)閉煤氣閥門(mén)切斷煤氣供應(yīng)，使鑄管模具l在旋轉(zhuǎn)拖輪組2上緩慢冷卻至15(TC左右時(shí)，運(yùn)到工作面鍛打設(shè)備上，熱態(tài)下使用鍛打錘對(duì)承插口離端口 l米以?xún)?nèi)的表面進(jìn)行反復(fù)的、均勻的工作面鍛打。所述的旋轉(zhuǎn)拖輪組2設(shè)在工作平臺(tái)3上，并由電機(jī)4驅(qū)動(dòng)。上面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了示例性描述，顯然本發(fā)明具體實(shí)現(xiàn)并不受上
述方式的限制，只要采用了本發(fā)明的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進(jìn)行的各種非實(shí)質(zhì)性
的改進(jìn)，或未經(jīng)改進(jìn)將本發(fā)明的構(gòu)思和技術(shù)方案直接應(yīng)用于其它場(chǎng)合的，均在
本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
9
權(quán)利要求
1、一種離心法球墨鑄鐵管生產(chǎn)用模具的表面鍛打維修工藝，其特征在于首先對(duì)鑄管模具(1)進(jìn)行低溫時(shí)效處理，再對(duì)工作面進(jìn)行熱態(tài)下的表面鍛打處理，然后進(jìn)行表面磨削，最后進(jìn)行冷態(tài)鍛打。
2、 按照權(quán)利要求1所述的離心法球墨鑄鐵管生產(chǎn)用模具的表面鍛打維修工 藝，其特征在于所述的低溫時(shí)效處理的方法是將使用后的鑄管模具(1)放 在能夠使其勻速旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)拖輪組(2)上，對(duì)鑄管模具(1)進(jìn)行均勻加熱；加熱溫度保持在150 25(TC之間，保溫時(shí)間10小時(shí)以上。
3、 按照權(quán)利要求1或2所述的離心法球墨鑄鐵管生產(chǎn)用模具的表面鍛打維修工藝，其特征在于在所述的低溫時(shí)效處理保溫后的鑄管模具(1)緩慢冷卻至15(TC時(shí)，開(kāi)始使用工作面鍛打設(shè)備，在熱態(tài)下使用鍛打錘對(duì)鑄管模具(1)重要工作面進(jìn)行反復(fù)的、均勻的鍛打處理，在此過(guò)程中，保持鍛打處理的鑄管模具(1)的表面溫度在8(TC以上。
4、 按照權(quán)利要求1或2所述的離心法球墨鑄鐵管生產(chǎn)用模具的表面鍛打維 修工藝，其特征在于-所述的鍛打處理的鍛打錘，使用直徑1 8mm的球型硬質(zhì)合金綞頭； 鍛打幅度為工作面受鍛工作面鍛打凹陷深度為0.1 2mm; 鍛打面的鍛打密度為受鍛工作面兩鍛打凹陷之間的距離不大于2倍凹痕直徑。
5、 按照權(quán)利要求1所述的離心法球墨鑄鐵管生產(chǎn)用模具的表面鍛打維修工藝，其特征在于所述的鍛打維修工藝中的熱態(tài)下的表面鍛打的過(guò)程是1) 、利用的旋轉(zhuǎn)拖輪組(2)帶動(dòng)鑄管模具(1)旋轉(zhuǎn)；2) 、從煤氣管道接出兩根20mm直徑的煤氣加熱管道(5)伸進(jìn)模具承插口 內(nèi)點(diǎn)燃煤氣對(duì)鑄管模具(1)進(jìn)行加熱；3) 、調(diào)整旋轉(zhuǎn)拖輪組(2)轉(zhuǎn)速在0.5轉(zhuǎn)/分；4) 、調(diào)整煤氣大小，將溫度控制在150 25(TC之間，保持鑄管模具(1)溫 度基本恒定。5) 、加熱時(shí)間必須保持10小時(shí)以上。6) 、加熱模具10小時(shí)后，關(guān)閉煤氣閥門(mén)切斷煤氣供應(yīng)，使鑄管模具(1) 在旋轉(zhuǎn)拖輪組(2)上緩慢冷卻至15(TC左右時(shí)，運(yùn)到工作面鍛打設(shè)備上，熱態(tài) 下使用鍛打錘對(duì)承插口離端口 l米以?xún)?nèi)的表面進(jìn)行反復(fù)的、均勻的工作面鍛打。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種離心法球墨鑄鐵管生產(chǎn)用模具的表面鍛打維修工藝，首先對(duì)鑄管模具(1)進(jìn)行低溫時(shí)效處理，再對(duì)工作面進(jìn)行熱態(tài)下的表面鍛打處理，然后進(jìn)行表面磨削，最后進(jìn)行冷態(tài)鍛打。采用上述技術(shù)方案，通過(guò)反復(fù)試驗(yàn)表明沒(méi)有一支模具爆裂。采用上述方式處理的模具經(jīng)過(guò)低溫時(shí)效后延遲了龜裂紋的出現(xiàn)，采用本發(fā)明的技術(shù)方案使模具的壽命大為延長(zhǎng)。
文檔編號(hào)B22D13/10GK101658914SQ20091014503
公開(kāi)日2010年3月3日 申請(qǐng)日期2009年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月21日
發(fā)明者張未平, 王桂生, 趙和平, 連獻(xiàn)功, 陳江濤 申請(qǐng)人:蕪湖新興鑄管有限責(zé)任公司