[發明專利]不銹鋼厚壁環鍛件的軋制成形方法

無效

• 申請號: 201410778123.8
• 申請日: 2014-12-15
• 公開（公告）號: CN104607578A
• 公開（公告）日: 2015-05-13
• 發明（設計）人: 葉俊青;奚曉;蘇海;任騰飛;王文戀
• 申請（專利權）人: 貴州安大航空鍛造有限責任公司
• 主分類號: B21H1/06
• 分類號: B21H1/06
• 代理公司: 無
• 代理人: 無

技術領域

本發明涉及一種環形鍛件的軋制成形方法，特別是涉及了不銹鋼厚壁環鍛件的軋制成形方法。

背景技術

環件的軋制成形是指在主輥和芯輥軋制力的作用下，壁厚減小，內外徑增大的塑性成形方式。這種成形方式在生產厚壁環鍛件時，靠近環件內壁和外壁的金屬材料的流動速度要高于中間部位金屬材料的流動速度，而且壁厚越大，兩者之間的差異也越大，如果采用矩形環坯軋制成形時，會導致成形后的厚壁環鍛件的上端面出現凹槽，即靠近外壁部分和靠近內壁部分的高度要大于中間部分的高度。

目前，這類環件缺陷的解決方法通常有兩種：一是放大鍛件高度方向尺寸，然后機加車除端面凹槽或者折疊的方法；二是加大錐輥的下壓速度，防止靠近內壁和外壁兩側的高度增長過快。第一種方法會破壞鍛件端面的金屬流線，降低環件的強度，而且浪費材料。第二種方法雖然內壁和外壁兩側的高度增長得到了抑制，卻也容易使過量的金屬材料流向內壁和外壁兩側上端，并在此處積壓形成折疊；而且如果錐輥的下壓速度過快，還會使鍛件端面出現嚴重的溫升現象，嚴重影響鍛件質量。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種采用靠近內壁處具有凸臺的異形環坯成形為厚壁環鍛件的方法，該方法能夠避免鍛件端面出現凹槽或折疊等缺陷，并且提高環件的性能和材料利用率。

為解決上述技術問題，本發明所述不銹鋼厚壁環鍛件的軋制成形方法，其技術方案包括以下步驟：

把按規格下料的不銹鋼棒材在鍛造加熱爐內加熱到1140℃～1180℃的變形溫度，鐓粗、沖孔、預軋成矩形環坯；

把矩形環坯放在壓力機的砧板上，再將專用模具均勻放在矩形環坯上，以F＝400KN～3800KN的下壓力驅動壓錘向下移動，并將矩形環坯壓成所需異形環坯，其中，異形環坯的外壁高度h₁小于厚壁環鍛件的高度h，異形環坯的內壁高度h₂要大于厚壁環鍛件的高度h；異形環坯的凸臺上端面厚度d₂是異形環坯總厚度d₁的0.25～0.35倍，下端面厚度d₃要大于或等于0.4倍異形環坯的總厚度d₁；

將異形環坯重新加熱到1140℃～1180℃的變形溫度后裝入環軋機，設定主輥轉速為1.0rad/s、錐輥轉速為0.9rad/s，當異形環坯被咬入進行軋制后，控制徑向軋制力為300KN～2800KN、軸向軋制力為220KN～2600KN，分別驅動主輥以v₁＝2.00mm/s～4.00mm/s徑向進給速度、錐輥以v₂＝1.10mm/s～2.20mm/s的軸向進給速度進行軋制成形；

當異形部分的空腔被全部充滿時，剛好達到了厚壁環鍛件所需尺寸；控制錐輥不再向下作進給運動，調整徑向進給速度為0.40mm/s并逐步減小，對其進行校圓、整形，最終成形為矩形的厚壁環鍛件。

所述主輥的徑向進給速度v₁和錐輥的軸向進給速度v₂滿足關系如下：

v1=d1-dh2-hv2]]>

式中：d₁異形環坯的總厚度、h₂為異形環坯內壁的高度、d為厚壁環鍛件的厚度、h厚壁環鍛件的高度。

所述專用模具的上、下兩端分別設計了形狀相同、尺寸不同的兩個模具型腔。

所述不銹鋼為1Cr11Ni2W2MoV合金。

與現有技術相比，本發明的有益效果如下：