[發明專利]潛艇環肋圓柱殼的對輪旋壓應變誘發法的半固態制造工藝

有效

• 申請號: 201410829936.5
• 申請日: 2014-12-26
• 公開（公告）號: CN104525890A
• 公開（公告）日: 2015-04-22
• 發明（設計）人: 趙升噸;王永飛;張晨陽;趙永強;韓曉蘭
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: B22D13/06
• 分類號: B22D13/06;B22D13/10;B23P15/00
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 賀建斌

1.潛艇環肋圓柱殼的對輪旋壓應變誘發法的半固態制造工藝，其特征在于，包括以下步驟：

1)離心鑄造制坯：首先，將準備好的45#鋼材料放入中頻感應熔煉爐進行熔煉，其熔煉溫度為1600℃以上，且保溫10～20min；接著將得到的鋼液溫度穩定控制在1500～1550℃澆入離心鑄造設備，采用離心鑄造工藝制備出潛艇環肋圓柱殼鑄態殼體；

2)利用離心鑄造余熱進行對輪旋壓塑性變形：

2.1)待步驟1)中制備的潛艇環肋圓柱殼鑄態殼體的溫度降低到始旋溫度時，采用對輪旋壓工藝對該潛艇環肋圓柱殼余熱態殼體(1-3)進行對輪旋壓塑性變形，在進行對輪旋壓塑性變形時，先控制潛艇環肋圓柱殼余熱態殼體(1-3)作旋轉運動，內旋輪(1-1)和外旋輪(1-2)作軸向和徑向進給運動，從而使該潛艇環肋圓柱殼余熱態殼體(1-3)產生壁厚減小、內外徑擴大、軸向長度伸長的大塑性變形，得到潛艇環肋圓柱殼擴經態殼體(1-4)且該擴經態殼體(1-4)的壁厚縮減率達到40％以上，隨后控制潛艇環肋圓柱殼擴經態殼體(1-4)作旋轉運動，外旋輪(1-2)僅作軸向進給運動，內旋輪(1-1)作軸向和徑向進給運動，則在內旋輪(1-1)作軸向進給時，通過控制內旋輪(1-1)的徑向進給量的不同，在潛艇環肋圓柱殼擴經態殼體(1-4)的內孔壁上形成環肋，即成形出潛艇環肋圓柱殼擴經環肋態殼體(1-5)，其中，始旋溫度為1100～1150℃，終旋溫度為800～850℃；

2.2)對經步驟2.1)對輪旋壓工藝處理得到的潛艇環肋圓柱殼擴經環肋態殼體(1-5)進行整形處理：待步驟2.1)完成后，先控制潛艇環肋圓柱殼擴經環肋態殼體(1-5)作旋轉運動，外旋輪(1-2)作軸向進給運動，內旋輪(1-1)作軸向和微量徑向進給運動，從而完成對潛艇環肋圓柱殼擴經環肋態殼體(1-5)的圓整處理，進而得到潛艇環肋圓柱殼擴經環肋圓整態殼體(1-6)；接著，切除潛艇環肋圓柱殼擴經環肋圓整態殼體(1-6)不平整的軸向端面，待切除不平整軸向端面的潛艇環肋圓柱殼擴經環肋圓整態殼體(1-6)冷卻后即得到潛艇環肋圓柱殼畸變態坯料(1-7)；

3)二次重熔：先將步驟2.2)中得到的產生大塑性變形的潛艇環肋圓柱殼畸變態坯料(1-7)放入電爐或者中頻感應加熱爐中進行加熱及保溫處理，且控制加熱溫度為1350～1495℃，保溫時間選為5～30min，從而獲得具有細小、均勻、球狀微觀組織的潛艇環肋圓柱殼半固態坯料；

4)半固態整體模鍛成形：將步驟3)中完成二次重熔得到的潛艇環肋圓柱殼半固態坯料快速取出并放入用于成形潛艇環肋圓柱殼的模鍛機的模鍛型腔，通過模鍛機對該潛艇環肋圓柱殼半固態坯料進行半固態整體模鍛；

5)鍛后熱處理：首先，當完成步驟4)半固態整體模鍛成形的潛艇環肋圓柱殼溫度降到860～900℃時，對其進行淬火處理，接著將淬火后的潛艇環肋圓柱殼再加熱到180～220℃進行回火處理，從而完成潛艇環肋圓柱殼的制造。