[發明專利]盾構機用超大壁厚大法蘭的制造工藝

有效

• 申請號: 201810202936.0
• 申請日: 2018-03-13
• 公開（公告）號: CN108515314B
• 公開（公告）日: 2020-08-07
• 發明（設計）人: 萬明珍;朱乾皓;張斌;王雷剛;陳克宇;錢兵
• 申請（專利權）人: 張家港中環海陸高端裝備股份有限公司
• 主分類號: B23P15/00
• 分類號: B23P15/00
• 代理公司: 南京蘇科專利代理有限責任公司 32102
• 代理人: 陶升;黃春松

本發明公開了盾構機用超大壁厚大法蘭的制造工藝，其工藝步驟如下：下料→自由鍛制坯→上馬架擴孔→粗車→輾環→正火→鍛件毛坯半精車和UT探傷→取樣分析→精車；采用上述的盾構機用超大壁厚大法蘭的制造工藝能制造外徑為5000～6000mm、壁厚為850±20mm、高度為200±20mm的盾構機用超大壁厚大法蘭，并且大法蘭技術指標能達到如下標準：屈服強度Rp0.2（Mpa）≥275；抗拉強度Rm（Mpa）為450～600；延伸率A（%）≥18；沖擊功KV2（J）≥27。

技術領域

本發明涉及環件鍛造領域，具體涉及盾構機用超大壁厚大法蘭的制造工藝。

背景技術

現有一種外徑為5000～6000mm、壁厚為850±20mm、高度為200±20mm的盾構機用超大壁厚大法蘭，該種盾構機用超大壁厚大法蘭由于壁厚很大，所以采用常規的鍛造方法難以軋制成形，通常采用切割得到的兩塊相同的環形鋼板上下疊放焊接制成，采用焊接兩塊環形鋼板制成的盾構機用超大壁厚大法蘭的力學性能差，可靠性差，焊接處在使用時易開裂。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：將提供一種能生產外徑為5000～6000mm、壁厚為850±20mm、高度為200±20mm的盾構機用超大壁厚大法蘭的制造工藝。

為了解決上述問題，本發明所采用的技術方案為：盾構機用超大壁厚大法蘭的制造工藝，其工藝步驟如下：下料→自由鍛制坯→上馬架擴孔→粗車→輾環→正火→鍛件毛坯半精車和UT探傷→取樣分析→精車，其特點是：

（1）下料中，選用的鋼料為:S355NL-Z35，其化學成分要求如下：C：≤0.18% 、Si：≤0.50%、Mn ：0.90～1.65%、P： ≤0.025%、S： ≤0.020 %、Nb：≤0.050%、V：≤0.12%、Al：≥0.020%、Ti：≤0.050%、Cr：≤0.30 %、Ni ：≤0.50%、Mo：≤0.10%、Cu：≤0.55%、N：≤0.015%；熔煉分析CEV≤0.43%；

（2）自由鍛制坯中，首先對下料所得的鋼坯進行倒棱滾圓和墩拔，墩拔的總鍛造比≥10，最終將鋼坯墩粗至高度為420±20mm,然后采用沖頭對鋼坯進行沖孔；

（3）上馬架擴孔中，擴孔時保證鋼坯的高度為380±20mm，擴孔完畢后，鋼坯的外徑為3650±50mm，鋼坯的壁厚為950±30mm，另外，鋼坯需滿足：壁厚差≤20mm，橢圓度≤15mm，平整度≤15mm；

（4）輾環中，在輾環前需要在主軋輥、芯輥、錐輥、死托架表面上均涂抹專用潤滑劑，然后在對鋼坯進行輾環，在軋制過程中，需要對與主軋輥、芯輥、兩個錐輥接觸的鋼坯表面分別持續噴淋潤滑劑，軋制中的參數為：變形量≥10%，芯輥進給速度為1.0～1.6mm/s，驅動輥線速度為0.9～1.0m/s，環件直徑長大速度為3～6mm/s，單圈徑向壓下量為5.5～6.5mm；將鋼坯輾環至高度為250±20mm。

進一步的，前述的盾構機用超大壁厚大法蘭的制造工藝，其中：在輾環中，需要對與主軋輥、芯輥、兩個錐輥接觸的鋼坯表面分別按照0.3～1.5L/min的速度持續噴淋潤滑劑。

進一步的，前述的盾構機用超大壁厚大法蘭的制造工藝，其中：潤滑劑為石墨潤滑劑。

進一步的，前述的盾構機用超大壁厚大法蘭的制造工藝，其中：自由鍛制坯中采用6000T壓機進行鍛造。

進一步的，前述的盾構機用超大壁厚大法蘭的制造工藝，其中：鍛造過程中對鋼坯的加熱工藝為：把鋼坯平躺且墊空著放于加熱爐中，并且在鋼坯的四周圍一圈碳鋼或低溫合金鋼，鋼坯與加熱爐燒嘴的距離大于500mm，鋼坯裝爐時爐內溫度≤400℃；然后加熱爐加熱，使得爐內溫度以≤150℃/h的速率升溫至1050℃±20℃后保溫4～6h，然后繼續加熱使得爐內溫度以≤150℃/h的速率升溫至1250℃±20℃后保溫8～10h。