[發明專利]一種注塑模具用特厚模塊鋼的生產方法

在審

• 申請號: 202310169029.1
• 申請日: 2023-02-27
• 公開（公告）號: CN116275896A
• 公開（公告）日: 2023-06-23
• 發明（設計）人: 范劉群;龐宗旭;黃健;張建平;王勇;王婷;甄文杰;石鋒濤
• 申請（專利權）人: 鞍鋼股份有限公司
• 主分類號: B23P15/00
• 分類號: B23P15/00
• 代理公司: 鞍山嘉訊科技專利事務所(普通合伙) 21224
• 代理人: 佟寧

1.一種注塑模具用特厚模塊鋼的生產方法，其特征在于，包括如下方法步驟：

1)復合坯焊前預熱：

將加工完成的連鑄坯待復合面組齊對正、上下疊放在一起，采用電熱石棉墊沿坯料四周將坯料包覆并進行預熱，預熱溫度150～250℃，預熱時間3～4h；

2)焊接：

焊接采用單絲氣電立焊的方式，沿坯料四邊焊接坡口進行焊接組坯，絲速24～32m/min，CO₂氣體流量40～50L/min，冷卻水流量≥3L/min，焊接電流340～410A，電弧電壓45～52V，焊接速度30～40cm/min，預留焊縫抽氣孔，之后采用真空泵從焊縫抽氣孔處抽取真空至真空度≤1Pa，再利用點焊完成封口；

3)焊后加熱：

焊接完成后再次采用電熱石棉墊對焊縫區域進行包覆加熱，加熱溫度100～200℃，加熱時間2～4h，之后將復合坯吊運至加熱爐進行加熱；

4)加熱鍛造：

采取兩火次加熱鍛造，目標加熱溫度1230℃～1270℃，第一火次加熱時間1～1.5h/100mm厚度，第二火次升溫至目標加熱溫度后保溫時間2～3h；

鋼坯出爐后，采用水霧對其上表面進行冷卻，水霧水溫≤35℃，水霧中水與空氣的體積比1：180～1：220，冷卻溫度800～840℃；采取3000噸水壓機對復合坯進行鍛造，上下錘采用非對稱尺寸；上錘采用寬度W＝0.4～0.5H、長度L＝1.5～1.8W′的平錘頭，下鍛造平臺寬度≥2.0W′，H、W′分別為復合坯料的高度與寬度；始鍛溫度坯料厚度1/2處≥1100℃，終鍛溫度坯料厚度1/2處≥800℃，兩火次鍛造成材，總鍛造比1.5～2，單道次鍛造進給量為0.8～1.0W，鍛后堆垛緩冷48h以上；

5)熱處理：

熱處理采用水霧—空氣交替控時淬火+回火工藝，水霧—空氣交替控時淬火工藝為：加熱溫度860～900℃，凈保溫時間1.8～2.2min/mm，之后出爐空冷10～15min→水霧冷20～30min→空冷30～40min，水霧冷40～50min→空冷至室溫；回火溫度520℃～570℃，保溫時間10～16h。

2.根據權利要求1所述的一種注塑模具用特厚模塊鋼的生產方法，其特征在于，在焊前預熱前，對緩冷解垛后的連鑄坯待復合表面進行銑磨加工，去除氧化層和銹層；銑磨加工后連鑄坯組坯間隙≤2mm，表面粗糙度Ra≤50μm。

3.根據權利要求2所述的一種注塑模具用特厚模塊鋼的生產方法，其特征在于，對待復合面四邊進行倒角加工，倒角尺寸(15～20mm)×(40～50)°。

4.根據權利要求1所述的一種注塑模具用特厚模塊鋼的生產方法，其特征在于，上述步驟5)中的水霧，水溫≤35℃，水霧中水與空氣的體積比1：300～1：350。

5.根據權利要求1所述的一種注塑模具用特厚模塊鋼的生產方法，其特征在于，選取距連鑄坯頭、尾部3m以上的連鑄坯作為待復合坯料，連鑄坯下線后堆垛緩冷，堆垛溫度≥650℃，堆垛時間≥48h。

6.根據權利要求1所述的一種注塑模具用特厚模塊鋼的生產方法，其特征在于，鋼中化學成分按重量百分計為：C?0.30％～0.45％、Si?0.3％～0.8％、Mn?1.2％～2.0％、Cr1.5％～2.5％、Ni?0.8％～1.6％、Mo?0.1％～0.5％、V?0.1％～0.2％、P≤0.030％、S≤0.080％，其余為Fe和不可避免的雜質。

7.根據權利要求1所述的一種注塑模具用特厚模塊鋼的生產方法，其特征在于，注塑模具用特厚模塊鋼的成品厚度為300～600mm。