[發明專利]一種三通零件坯件三向近固態壓力成形的方法

有效

• 申請號: 201810376737.1
• 申請日: 2018-04-25
• 公開（公告）號: CN108580574B
• 公開（公告）日: 2020-03-31
• 發明（設計）人: 李永堂;賈璐;高潤哲
• 申請（專利權）人: 太原科技大學
• 主分類號: B21C23/18
• 分類號: B21C23/18;B21C25/02;B22D13/00;B22D27/02
• 代理公司: 太原市科瑞達專利代理有限公司 14101
• 代理人: 王思俊

一種三通零件坯件三向近固態壓力成形的方法，屬于三通零件坯件生產技術領域。技術方案是：①在1600℃~1700℃對合金鋼進行合金粗煉、精煉；②在1560℃時對合金鋼液進行澆注鑄造，澆注結束后采用電磁攪拌對合金鋼液進行攪拌；③當鑄造坯料固相質量百分數達到80%時對其脫模；④將脫模后的鑄造坯料經過表面處理，再放到加壓設備上壓力成形模具內，其中模具、沖頭溫度為300℃±20℃；通過上、左、右沖頭對鑄造坯料進行三向加壓，沖頭加壓速率為20mm/s~30mm/s，加壓時間為2min~3min；⑤待工件凝固后，拆除模具，取出鑄坯即為壓力成形坯件。優點：工藝流程短、生產效率高、節材節能，提高了三通零件致密度和力學性能。

技術領域

本發明屬于一種三通零件坯件壓力成形技術領域，具體涉一種三通零件坯件三向近固態壓力成形的方法。

背景技術

三通零件常用于核電、石油、化工、超超臨界火電等行業，三通零件工作環境一般為高溫、高壓、易腐蝕的惡劣條件，因此工業用三通零件需要有較高的強度和組織均勻性。目前常用的生產方法有鑄造成形、開式模鍛、多向模鍛等，其中鑄造成形三通零件性能難以滿足使用要求；開式模鍛生產的三通零件產品組織性能不均勻，后續機加工時長，生產效率低；多向模鍛生產是在幾個方向同時或依次對坯料進行鍛造，從而提高了三通零件的力學性能和組織均勻性，但是在多向模鍛加工過程中存在鑄坯多次加熱、多次鍛造等環節，使三通零件坯件不僅易發生氧化、起皺、折疊等缺陷，工藝流程也存在能源浪費和工業污染嚴重的缺陷。

發明內容

本發明目的是提供一種三通零件坯件三向近固態壓力成形的方法，可以有效地克服現有技術存在的缺點。

本發明是這樣實現的，其特征在于實施步驟如下：

1)采用電弧爐對合金鋼進行粗煉，將粗煉后的合金鋼液通過真空電弧重熔爐進行二次精煉，冶煉溫度為1600℃～1700℃；

2)待上述合金鋼液溫度降到1560℃時，將其澆注到金屬型腔模具內進行離心鑄造，澆注結束后對金屬型腔模具內的合金鋼液進行電磁強烈攪拌；

3)通過熱電偶感應裝置監測金屬型腔模具內的鑄造坯料溫度變化，并計算鑄造坯料固相質量百分數，當固相質量百分數達到80％時對鑄造坯料進行脫模；

4)將脫模后的鑄造坯料經過表面清潔處理，安放到加壓設備上的壓力成形模具內，其中模具、沖頭溫度為300℃±20℃；然后通過上、左、右沖頭對鑄造坯料進行三向加壓，沖頭的加壓速率為20mm/s～30mm/s，加壓時間為2min～3min；

5)待加壓后的工件完全凝固后，拆除壓力成形模具，取出鑄坯即為壓力成形坯件。

所述合金鋼為耐熱合金鋼、高溫合金鋼或特種合金鋼。

本發明方法優點和積極效果：①本發明工藝過程簡單，生產效率高，后續生產出的三通零件尺寸精度高、避免多次鍛造形成褶皺和夾角，提高了三通零件的性能；②本發明生產方法節省多次鍛造的加熱過程，減少了設備和人力的投入，符合節能減排的綠色生產要求。

附圖說明

圖1為鑄造坯料剖視圖；

圖2為圖1的左視圖；

圖3為圖1的俯視圖；

圖4為三向壓力成形坯件剖視圖；

圖5為三向壓力成形模具結構示意圖；

圖6為圖5的左視圖；

圖中：

1——上沖頭；2——芯棒；3——右沖頭；4——壓力成形坯件；5——下模；6——左沖頭；7——上模；S——豎孔；Z——左孔；Y——右孔；P——施壓力。

具體實施方式