[發(fā)明專利]一種注塑模具用特厚模塊鋼的生產(chǎn)方法

在審

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• 申請日: 2023-02-27
• 公開（公告）號: CN116275896A
• 公開（公告）日: 2023-06-23
• 發(fā)明（設(shè)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(quán)）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(wù)所(普通合伙) 21224
• 代理人: 佟寧

本發(fā)明涉及一種注塑模具用特厚模塊鋼的生產(chǎn)方法，復(fù)合坯焊前預(yù)熱；焊接采用單絲氣電立焊的方式，沿坯料四邊進行焊接組坯；焊接后加熱；鍛前采取兩火次加熱；采取自由鍛的方式對復(fù)合坯進行鍛造；熱處理采用水霧—空氣交替控時淬火+回火工藝。本發(fā)明生產(chǎn)的300?600mm厚度規(guī)格復(fù)合模塊，復(fù)合效果良好，復(fù)合界面兩側(cè)基體結(jié)合度高達95.2％以上，內(nèi)部質(zhì)量滿足GB/T6402?3級超聲波探傷標(biāo)準(zhǔn)，力學(xué)性能滿足SPI標(biāo)準(zhǔn)要求，復(fù)合面沖擊功達50J以上，拋光等級符合PLASTICS?A2標(biāo)準(zhǔn)要求，實現(xiàn)注塑模具用特厚模塊的生產(chǎn)，替代了模鑄、電渣等高成本、低效率的傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于金屬材料加工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種注塑模具用特厚模塊鋼的生產(chǎn)方法。

背景技術(shù)

注塑模具廣泛應(yīng)用于汽車與家電制造行業(yè)，注塑模具用鋼是目前用量及產(chǎn)值最大的模具鋼品種。汽車保險杠、家電面板等大型注塑件要求模具兼具大截面、高均勻性、高鏡面拋光性，這對注塑模具材料的厚度規(guī)格、鋼質(zhì)純凈度、全截面硬度均勻性提出了新的要求。

受連鑄坯厚度規(guī)格的限制，目前生產(chǎn)特厚注塑模塊通常采用模鑄法和電渣重熔法。采用模鑄獲得大尺寸鋼錠，生產(chǎn)特厚鋼板可以保證一定的壓縮比，但是模鑄工藝的先天性缺陷導(dǎo)致一系列問題產(chǎn)生，如鋼錠成分偏析嚴(yán)重，澆鑄工序時間長、能耗高，對環(huán)境造成一定污染，并且軋制成材率低，一般不超過70％，經(jīng)濟性差；電渣重熔法可得到具有更高潔凈度的內(nèi)部組織，同時可減輕鋼坯偏析問題，然后電渣重熔需將鋼坯二次熔化，效率低下，且消耗大量能源，生產(chǎn)成本過高。

真空復(fù)合軋制技術(shù)是生產(chǎn)特厚鋼板的有效方法，解決了因連鑄坯厚度和壓縮比限制，生產(chǎn)特厚鋼板厚度受限的問題。相對于傳統(tǒng)的模鑄工藝，真空復(fù)合軋制產(chǎn)品具有更好的內(nèi)部組織與性能，且成材率高，相較于電渣重熔，生產(chǎn)效率高、成本低，有利于組織批量化生產(chǎn)。目前，國內(nèi)一些鋼廠通過真空復(fù)合軋制技術(shù)已經(jīng)能制造出高質(zhì)量的普碳低合金鋼特厚鋼板。然而，對于718、1.2738等高合金注塑模具鋼品種，由于焊縫裂紋敏感性高，焊接及焊后冷卻過程極易發(fā)生焊縫開裂甚至引起基坯開裂。另外，采用軋制工藝生產(chǎn)復(fù)合鋼板具有一定的局限性：軋制過程復(fù)合界面除受垂直力外，還受到橫向剪切力，削弱了復(fù)合效果；軋制力向復(fù)合界面的傳導(dǎo)不足。

公開號CN101773931A公開了“一種真空復(fù)合軋制特厚板的方法”，公開號CN103692166A“一種特厚合金鋼板的制備方法”CN101590596B“一種累積疊軋焊工藝制造特厚板坯的方法”、公開號CN103028897?A“一種冷裂紋敏感性高的特厚鋼板生產(chǎn)方法”、公開號CN105252237A“一種CrMnNiMo系特厚模具復(fù)合坯的生產(chǎn)方法”等均是采用真空電子束焊接技術(shù)對連鑄坯進行焊接組坯，解決高合金特厚鋼板的生產(chǎn)問題。然而該工藝需要在密閉的真空室內(nèi)進行焊接操作，無法實時掌握焊縫狀態(tài)，只能焊接完成破空后才能觀察焊縫。對于高合金模具鋼品種，焊接裂紋敏感性高，焊接過程極易發(fā)生開裂，真空電子束焊接不能實現(xiàn)及時補焊，造成組坯成功率下降。另外，還存在復(fù)合面結(jié)合強度低，導(dǎo)致后續(xù)熱處理、加工及使用過程中發(fā)生復(fù)合面分層、開裂等問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種注塑模具用特厚模塊鋼的生產(chǎn)方法，采用連鑄坯為基礎(chǔ)原料生產(chǎn)厚度300-600mm、探傷及性能優(yōu)良的注塑模具用特厚模塊，本發(fā)明成本低廉、成材率高、可操作性強。

為了達到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案實現(xiàn)：

一種注塑模具用特厚模塊鋼的生產(chǎn)方法，生產(chǎn)方法包括：

1)復(fù)合坯料加工：

對緩冷解垛后的連鑄坯待復(fù)合表面進行銑磨加工，去除氧化層和銹層，防止后續(xù)加熱、軋制過程中阻礙基體的擴散與結(jié)合；連鑄坯銑磨加工后組坯間隙≤2mm，表面粗糙度Ra≤50μm；

一組待復(fù)合坯料的長度、寬度尺寸相差≤10mm；之后對待復(fù)合面四邊進行倒角加工，倒角尺寸15～20mm×40～50°；

2)復(fù)合坯焊前預(yù)熱：