[發明專利]一種水冷型管模的制造方法

無效

• 申請號: 200910075109.0
• 申請日: 2009-08-06
• 公開（公告）號: CN101623748A
• 公開（公告）日: 2010-01-13
• 發明（設計）人: 王黎輝;陳建波;申勇;龐于思;陳睿;霍學義;趙志海;武賢;崔新亮
• 申請（專利權）人: 新興鑄管股份有限公司
• 主分類號: B22D13/10
• 分類號: B22D13/10
• 代理公司: 邯鄲市久天專利事務所
• 代理人: 薛建鐸

技術領域

本發明涉及一種模具的制造方法，尤其是一種用于離心鑄管的水冷型管模的制造方法。

背景技術

現有制造管模技術為：(1)鑄鐵管模。由于材質性能低，受熱應力的影響，容易脆裂，因此在球墨離心鑄管中不使用，但由于價格低廉，在離心污水管生產中仍有使用，盡管使用壽命低，但綜合費用和成本較低。(2)鑄鋼管模。多應用于大口徑熱模離心鑄管生產，因為大口徑熱模離心機管模采用整體鍛造的合金管模較為困難，造價也很高，因此采用鑄鋼管模。鑄鋼管模一般采用分段鑄造和加工的制造工藝，對裝備條件沒有特殊的要求，制造費用經濟。鑄鋼管理應注鑄造質量，要求成分均勻，管體無鑄造缺陷，鑄件應進行退火處理，加工后應進行調質處理，保證材料性能。鑄鋼管模不能用于水冷離心機生產，因為其性能滿足不了熱變應力的沖擊。(3)鍛鋼管模。鍛鋼管模是水冷離心機常用的管模，其性能能夠承受熱變應力的沖擊，具有一定的使用壽命(小管模壽命近萬次)。其制造和加工工藝較為復雜，煉鋼過程中應嚴格控制鋼液中氣體含量，對氫氣要求控制在2ppm以下，防止熱變應力的作用的條件下材料發生“氫脆”現象，因此需要進行爐外精煉和真空脫氣處理。鍛造過程中應采用三維鍛造工藝，使晶格在X-Y-Z三個方向上盡可能形成等軸結晶，避免在熱應力作用下各個方向的拉伸位移相同不發生錯位現象。加工后的管模應進行退火和調質處理，消除材料的殘余應力，進一步細化晶粒，充分發揮材質的性能。(4)板焊管模。簽于大口徑管模采用鍛鋼管模生產較為困難，而采用鑄鋼管模材質性能又不理想，壽命低，新興鑄管開發了用厚鋼板卷、焊成形毛坯的新工藝。軋制合金厚鋼板，目前我國舞陽鋼鐵公司能夠批量生產，該公司煉鋼和厚板軋制熱處理、探傷的裝備水平較為先進，材料成分和脫氣水平均超過鍛鋼毛坯件質量水平，由于軋制是單相軋制，難具備等軸性，但由于軋制比遠大于鍛造，晶粒比鍛鋼件要細，對等軸性能有所彌補，因此就材質而言完全可以替代鍛鋼。

板焊管模采尖間隙脈沖氣體保護焊，焊縫的質量高，對焊縫周邊材質的影響很小，所以焊接后材料的整體性能沒有下降。由于鋼板具有一定的厚度，小直徑形成困難，因此工藝局限在口徑DN800以上的管模加工，應用面受到限制，從使用效果來看，超過了鍛鋼管模。

分析現有技術條件：上述4種工藝中，鍛造管模和板焊管模主要應用于水冷型管模，但板焊管模的規格一般在DN800以上，所以，DN800以下的水冷型管模工藝只有鍛造法。鍛造工藝分為大兩類：Φ500mm以上的管模制造是，采用鋼錠沖孔后帶芯棒鍛造的工藝；Φ500mm以下的管模制造是，采用鋼錠鍛造成實心坯料后淘料的工藝。分類的原因是，由于管模坯料太長，模鍛溫降太快，Φ500mm以下的管模制造芯棒偏細，易彎，易包芯棒。該工藝的材料利用率都比較低，在40％以下。所以，鍛造工藝成本較高。因此，研究一種適合各種直徑水冷型管模制造、材料利用率高、制造成本低的水冷型管模的制造方法，是目前需要解決的技術問題。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種適合各種直徑水冷型管模制造、材料利用率高、制造成本低的水冷型管模的制造方法。

本發明解決其技術問題的技術方案是：

一種水冷型管模的制造方法，其工藝步驟為：①根據水冷型管模成品尺寸和加工量計算出水冷型管模離心坯尺寸并進一步確定水冷型管模的離心模型腔尺寸，②根據水冷型管模成品的化學成分確定爐料配比，③按離心鑄造工藝對鋼液質量的要求，將配比好的爐料熔化并精煉，④將精煉后的鋼液澆注到在水冷型管模的離心模型腔內，使鋼液在離心力的作用下凝固成筒型水冷型管模毛坯，⑤將成型的水冷型管模毛坯加工成水冷型管模成品。

本發明解決其技術問題的技術方案還可以是：

本發明在鋼液澆注前，先將水冷型管模的離心模進行低溫預熱，再在水冷型管模的離心模得內表面噴上一層耐熱高強度涂料，同時將水冷型管模的離心模的兩端安裝好擋板，然后開啟離心機使水冷型管模的離心模低速旋轉進行低溫烘烤，等達到工藝要求后即可澆鑄，開始澆鑄時，提高水冷型管模的離心模的轉速，并不停的改變旋轉速度，鋼液在水冷型管模的離心模高速旋轉并不斷改變轉速的情況下迅速澆注到水冷型管模的離心模內，完成澆鑄后，在水冷型管模的離心模外面進行噴淋冷卻，待水冷型管模毛坯冷卻后，將水冷型管模毛坯從水冷型管模的離心模內拔出，拔出后及時對水冷型管模毛坯進行退火熱處理。

本發明所述的爐料熔化為利用電弧爐，根據電弧爐冶煉工藝將爐料熔化，所述的精煉為利用VOD爐將鋼液中的氣體和夾雜物含量降低到規定的含量。