[發明專利]核聚變堆磁體支撐用的H型鋼制造方法

有效

• 申請號: 201710598872.6
• 申請日: 2017-07-21
• 公開（公告）號: CN107186139B
• 公開（公告）日: 2018-09-18
• 發明（設計）人: 杜力軍;萬東海;張令;洪大軍;張毅
• 申請（專利權）人: 貴州航天新力鑄鍛有限責任公司
• 主分類號: B21J5/00
• 分類號: B21J5/00;B21J5/06;B21J5/08;B21J13/02
• 代理公司: 遵義市遵科專利事務所 52102
• 代理人: 劉剛

核聚變堆磁體支撐用的H型鋼制造方法，包括下列步驟：首先將經電爐加爐外精煉的鋼錠加熱至始鍛溫度1180℃并保溫，在850℃～1180℃范圍內進行3?5次的反復鐓粗拔長，然后將條形鍛坯放入鍛件加熱爐中加熱至始鍛溫度并保溫；對條形鍛坯進行鐓粗預成型;再次將預成型后的條形鍛坯放入鍛件加熱爐中加熱至始鍛溫度1180℃并保溫一定時間;后經性能熱處理，綜合力學性能、微觀組織及耐腐蝕、晶粒度檢驗，小余量加工。本發明能鍛制不同材料、不同尺寸的有帶錐度工字型的長條形異形件，其纖維方向隨形分布，安全可靠，具有耐高溫、抗高壓和抗腐蝕特性，且機械加工余料小，省材料，加工周期短，制造成本低。

技術領域

本發明屬于鍛造制造技術領域，涉及異形復雜鍛件的制造，特別涉及一種核聚變堆磁體支撐用H型鋼的制造方法。

背景技術

H型鋼是一種截面為有帶錐度工字型的長條形異形件，材料為316LN，對耐低溫、高壓、抗腐蝕、內部低缺陷、綜合力學性能要求非常高。H型鋼傳統制造方法一般是采用鍛造實心的長條形鍛件的方式成型，然后再通過機加工的方式掉內部多余余量；或者采用鍛造為槽形鍛件的方式成型，后續通過車銑另一面的多余余量；或者采用鑄造的方式成型。目前采用鍛造的方式生產的產品因鍛件內部纖維方向被切斷，不僅降低了其綜合力學性能和使用壽命，而且由于加工余量太大，需要大量的時間進行機加工，同時也造成原材料的浪費；而采用鑄造的方式成型，存在材料組織分布不均勻的問題，導致綜合力學性能不能滿足壓力容器的制造要求。該兩種方法是機械加工去除多余金屬制成，機械加工余量大，加工周期長，材料浪費大，制造成本高。

發明內容

本發明的目的是，針對傳統方法鍛造的核聚變堆磁體支撐用H型鋼存在的問題和弊端及產品自身的特點，提供一種能使鍛件纖維方向隨形分布，機加工余量小，機械性能和使用壽命提高，具有抗低溫、高壓和抗腐蝕特性，成本低的核聚變堆磁體支撐用H型鋼的鍛制方法。

為達到上述目的，本發明采用如下技術方案：

核聚變堆磁體支撐用的H型鋼制造方法，包括下列步驟：

第一步：首先將經電爐加爐外精煉的鋼錠加熱至始鍛溫度1180℃并保溫，在850℃～1180℃范圍內進行3-5次的反復鐓粗拔長，通過鍛壓以改變其組織狀態，焊合內部缺陷，并用上下平砧得到滿足要求的截面為長方形的條形鍛坯，然后將條形鍛坯放入鍛件加熱爐中加熱至始鍛溫度并保溫；保溫時間根據條形鍛坯有效截面厚度，條形鍛坯內部和外部溫度趨向均勻后確定；

第二步：將條形鍛坯從加熱爐中取出后，對條形鍛坯進行鐓粗預成型：先將預成型下模2預熱至250℃～350℃，涂抹脫模劑，然后將經加熱至1180℃并充分保溫后的條形鍛坯的一端放入預成型下模2內，預成型下模2放在液壓機下平臺的下砧座上，隨下平臺移動至液壓機上砧處，液壓機機械手夾住預成型上模1，通過上砧對預成型上模1施加壓力進行鐓粗預成型,由于條形鍛坯較長，需對條形鍛坯由一端到另一端來回逐漸鐓粗進行預成型，得鐓粗后的條形鍛坯，即預成型后的條形鍛坯；

第三步：預成型結束后，再次將預成型后的條形鍛坯放入鍛件加熱爐中加熱至始鍛溫度1180℃并保溫一定時間，保溫時間根據坯料有效厚度確定，確保預成型后的條形鍛坯在鍛造過程中溫度區間范圍在850℃～1180℃內；同時，取下預成型上模1，然后將預成型下模2更換為成型下模3；預成型后的條形鍛坯保溫達到鍛造溫度1180℃后，出爐進行最終成型；將錐形上砧4放置在預成型后的條形鍛坯“雙肩”中間部位，將預成型后的條形鍛坯的“兩只腳”放置在成型下模3中間凸出部位的兩邊凹槽內，液壓機上砧向下壓錐形上砧4，錐形上砧4沿預成型后的條形鍛坯“雙肩”中間部位向下移動，“雙肩”受到擠壓擴張，將坯料擴張至要求尺寸；同時，預成型后的條形鍛坯“兩只腳”沿成型下模3流動，填充凹槽，并最終達到理想尺寸；在用成型下模3和錐形上砧4鐓粗成型過程中，成型下模3需受力均勻，使核聚變堆磁體支撐用H型鋼鍛造流線均勻，以保證H型鋼有優良的綜合力學性能；