[發明專利]一種銅鎳合金凸緣軋制成型方法

有效

• 申請號: 202010564580.2
• 申請日: 2020-06-19
• 公開（公告）號: CN111673022B
• 公開（公告）日: 2022-06-10
• 發明（設計）人: 劉樂樂;韓茂盛;苑偉;付利國;張林林;韓廣
• 申請（專利權）人: 中國船舶重工集團公司第七二五研究所
• 主分類號: B21H1/06
• 分類號: B21H1/06;B21H1/22;B23P15/00
• 代理公司: 洛陽公信知識產權事務所(普通合伙) 41120
• 代理人: 宋晨煒

本發明公開了一種銅鎳合金凸緣軋制成型方法，所述銅鎳合金凸緣包括小徑段及位于小徑段下方的大徑段，其軋制成型方法包括如下步驟：下料、加熱、鍛造、胎模成型、一次回爐、沖孔、馬架擴孔、二次回爐、軋制成型、機加工最終得到成品凸緣。采用本發明的軋制成型方法制備的小徑段公稱外徑為DN600~DN900的銅鎳合金凸緣產品達到了各項技術指標的要求，由于減少了機加工切削余量，提高了原材料的利用率70%以上，同時由于減少了機加工量，提高了生產效率，降低了生產成本。

技術領域

本發明涉及金屬材料加工工藝制造方法領域，具體的說是一種銅鎳合金凸緣軋制成型方法。

背景技術

銅鎳合金以其優良的耐海水腐蝕性能、抗海生物污損及其良好的冷熱加工性能而廣泛應用于各類船舶和海洋平臺的海水管路系統中。各類船舶和海洋工程平臺的海水管路系統是輸送消防、冷卻海水等的重要系統，其中凸緣產品是該類管路系統中重要的連接附件之一。

目前銅鎳合金凸緣多采用棒材或厚壁管材坯料熱擠壓成型的生產工藝，受模具及液壓設備能力限制，尺寸較大的(小徑段公稱外徑為DN600～DN900)凸緣無法直接擠壓成型，只能采用鑄錠鍛坯后，再用軋環機擴孔得到矩形截面的坯料，再通過機加工的形式獲得成品凸緣，此加工工藝機加工切削量大，材料利用率低，以小徑段公稱外徑為DN700的凸緣為例，所需的單件鑄錠下料重量為378Kg，而成品重量為84Kg，材料利用率僅為22％左右。

因此，亟需尋找一種新的成型工藝以提高小徑段公稱外徑為DN600～DN900的銅鎳合金凸緣產品的材料利用率，降低生產成本。

發明內容

為了解決現有技術中的不足，本發明提供一種銅鎳合金凸緣軋制成型方法，通過該方法能夠制備出小徑段公稱外徑為DN600～DN900mm的銅鎳合金凸緣產品，且大大減少了機加工的切削加工量，提高了材料利用率，節約了生產成本。

為了實現上述目的，本發明采用的具體方案為：

一種銅鎳合金凸緣軋制成型方法，一體成型的銅鎳合金凸緣包括小徑段及位于小徑段下方的大徑段，其軋制成型方法包括如下步驟：

步驟一、下料：計算坯料尺寸，用切割裝置將選取的銅鎳合金鑄錠切割成直徑D'為295～440mm、高度H'為180～250mm的圓柱體形的坯料；

步驟二、加熱：將步驟一制得的坯料置于加熱爐中，隨爐升溫至950～980℃并保溫，保溫時間t滿足：t＝D′/120+1.0；

步驟三、鍛造：采用空氣鍛錘將步驟二加熱后的坯料沿軸向鐓拔至少3次，并將坯料滾圓成高度與外徑比值小于3的圓柱體鍛坯，保證鍛造比大于3；

步驟四、胎模成型：調整液壓機，將上模固定在液壓機壓桿的下端，將胎模固定在液壓機工作臺上，所述胎模中部設有上大下小的臺階狀模腔，將步驟三得到的圓柱體鍛坯下部置于胎模中直徑較大的上模腔內；控制上模下行對圓柱體鍛坯進行壓制成型，得到臺階狀坯料；定義臺階狀模腔中直徑較大的上模腔的內徑為D1、高度為H1，直徑較小的下模腔的內徑為D2、高度為H2，則D1＝D/3+(20～30)mm，H1＝h+(10～20)mm，D2＝Dw/3+(20～30)mm，H2＝H+(20～30)mm，其中，D為成品凸緣的大徑段外徑，h為成品凸緣的大徑段高度，Dw為成品凸緣小徑段的外徑，H為小徑段的高度；

步驟五、一次回爐：將步驟四得到的臺階狀坯料置于加熱爐中，加熱至950～980℃并保溫1～2h；

步驟六、沖孔：在步驟五加熱后的臺階狀坯料安裝在鉆床上，并在臺階狀坯料的中心位置加工直徑為150mm的中心孔；

步驟七、馬架擴孔：將步驟六得到的帶有中心孔的臺階狀坯料置于馬架上，利用空氣鍛錘將坯料的外徑和內徑均擴大一倍；

步驟八、二次回爐：將步驟七得到的坯料置于加熱爐中，加熱至950～980℃并保溫0.5～1h；