[發(fā)明專利]一種金屬環(huán)件短流程鑄輾復合成形的方法

無效

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• 申請日: 2010-03-22
• 公開（公告）號: CN101817134A
• 公開（公告）日: 2010-09-01
• 發(fā)明（設計）人: 李永堂;齊會萍;杜詩文;郭艷萍
• 申請（專利權）人: 太原科技大學
• 主分類號: B23P15/00
• 分類號: B23P15/00
• 代理公司: 山西五維專利事務所(有限公司) 14105
• 代理人: 雷立康

技術領域

本發(fā)明涉及一種金屬環(huán)件短流程鑄輾復合成形的方法，它屬于一種大型金屬環(huán)件加工成形的方法。

背景技術

目前生產(chǎn)高質(zhì)量的軸承套圈及法蘭環(huán)等環(huán)件，常用的方法分為冷輾擴和熱輾擴兩種。冷輾擴方法是利用鍛坯在室溫下進行輾擴，該方法雖然質(zhì)量容易保證，但需要輾擴力大，只適用于小型環(huán)件的加工。熱輾擴方法通常采用鍛坯-沖孔-加熱-輾擴-機加工-熱處理等步驟，該方法常用于大型環(huán)件的生產(chǎn)。而對于大型環(huán)件的生產(chǎn)，由于使用鍛件熱輾擴需要進行去氧化皮及沖孔，且加工余量大，造成人工和材料的浪費。環(huán)件在鍛造及輾擴前需進行多次加熱，造成能源的浪費和廢氣的排放。因此，該方法存在著材料浪費大和能源浪費嚴重的缺點。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有的輾擴方法存在的材料浪費大和能源浪費嚴重的技術難點，并提供一種能節(jié)省材料和能源且生產(chǎn)效率高的金屬環(huán)件短流程鑄輾復合成形的方法。

本發(fā)明為解決上述技術難點而采用的技術方案是：一種金屬環(huán)件短流程鑄輾復合成形的方法，其包括合金熔化——鋼液精煉——離心鑄造環(huán)坯——熱輾擴——粗加工——熱處理——精加工步驟；所述鋼液精煉是指采用鋼包精煉爐(LF爐)爐外精煉，冶煉溫度為1630℃～1650℃，吹氬攪拌使鋼水成份和溫度迅速均勻化，以獲得純凈度高的鋼水；所述離心鑄造環(huán)坯是指精煉鋼水在1600℃時進行離心鑄造環(huán)坯，同時采用電磁攪拌細化鑄坯晶粒、減少鑄件缺陷；所述熱輾擴是指待環(huán)坯鑄件凝固，溫度下降至鍛造始鍛溫度1200℃時，直接在輾環(huán)機上進行輾擴，輾擴時要控制進給量，輾擴比為2-3；所述進給量在鍛透所要求的最小進給量和咬入孔型所允許的最大進給量之間取小值，使鑄造組織逐漸轉變?yōu)殄懺旖M織，得以細化和均勻化。

由于本發(fā)明采用了上述技術方案，直接利用鑄坯的余熱進行輾擴生產(chǎn)大型環(huán)件，減少了加熱次數(shù)，節(jié)約了成本，提高了生產(chǎn)效率。輾擴過程將鑄造組織變成了鍛造組織，使得產(chǎn)品零件的質(zhì)量達到鍛件水平，充分滿足軸承法蘭等大型環(huán)件向著風電、航天等領域發(fā)展的要求。因此，與背景技術相比，本發(fā)明具有下列優(yōu)點。

1、節(jié)約能源：本發(fā)明省去了原有方法中的鍛造工序，利用鑄坯余熱直接輾擴，減少了加熱次數(shù)，節(jié)約了能源。

2、減少廢氣排放：減少加熱次數(shù)的同時減少了廢氣的排放，保護了環(huán)境。

3、節(jié)約材料：鑄坯可直接鑄出所需的孔型，省去了原有方法中的沖孔工序，可節(jié)約材料30％以上。冶煉重熔可使廢料再利用，進一步減少浪費，提高材料利用率。

4、節(jié)省人工，提高生產(chǎn)率：利用離心鑄坯直接輾擴可省去鍛造、去氧化皮、沖孔等工序，節(jié)省人工，提高了生產(chǎn)效率。

具體實施方式

下面結合實施例對本發(fā)明作進一步的詳細描述。

實施例1

本實施例中的一種金屬環(huán)件短流程鑄輾復合成形的方法，其包括合金熔化——鋼液精煉——離心鑄造環(huán)坯——熱輾擴——粗加工——熱處理——精加工步驟；所述鋼液精煉是指采用鋼包精煉爐(LF爐)爐外精煉，冶煉溫度為1630℃～1650℃，吹氬攪拌使鋼水成份和溫度迅速均勻化，降低鋼水中有害雜質(zhì)和氣體，在精煉的過程中向爐內(nèi)加入合金進行成份微調(diào)，以獲得純凈度高的鋼水；所述離心鑄造環(huán)坯是指精煉鋼水在1600℃時進行離心鑄造環(huán)坯，同時采用電磁攪拌細化鑄坯晶粒、減少鑄件偏析等缺陷，提高等軸晶率和鑄坯質(zhì)量；所述熱輾擴是指待環(huán)坯鑄件凝固，溫度下降至鍛造始鍛溫度1200℃時，直接利用余熱在輾環(huán)機上進行輾擴，輾擴時要控制進給量，輾擴比為2。進給量在鍛透所要求的最小進給量和咬入孔型所允許的最大進給量之間取小值，使鑄造組織逐漸轉變?yōu)殄懺旖M織，得以細化和均勻化，使得輾擴后的工件機械性能達到或接近鍛件水平，同時達到成形和改性的目的。粗加工：將輾擴件車加工至所需尺寸(留有余量)。熱處理：通過熱處理進一步改善組織，提高產(chǎn)品的力學性能。精加工：磨削至產(chǎn)品所需尺寸。

實施例2