[发明专利]一种φ65mm棒材孔型结构及其轧制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种大规格钢材的孔型设计及轧制方案，具体涉及一种φ65mm棒材孔型结构及其轧制方法，属于加工工艺领域。

背景技术

孔型设计是型钢生产中的核心环节，它直接关系到金属塑性流动的合理性以及轧后产品的组织性能，并且孔型连轧棒材技术本身具有多道次、多方向同时加工的大应变特性。

现有技术中的大规格刚才(≥φ60mm)探伤内部合格率较低(约 60％-70％左右)，经定位取样其中多为疏松、内裂未焊合。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中的不足，提供一种提高探伤的内部合格率的同时改善钢材的表面质量的φ65mm棒材孔型结构。

为实现上述目的，本发明公开了如下技术方案：

一种φ65mm棒材孔型结构，第8架次孔型采用多半径椭圆孔结构，上部包括第一圆弧部，以及与第一圆弧部衔接的第二圆弧部，以及过渡槽口圆角，过渡槽口圆角过渡至槽口平面，第8架次孔型下部与第一圆弧部和第二圆弧部对称，并由第二圆弧部衔接至槽口平面；第9架次孔型采用带直线侧壁圆孔型结构，孔型上部包括第三圆弧部，第三圆弧部使用切线连接至槽口平面，第9架次孔型下部与上部对称。

进一步的，所述第8架次横槽口宽度为149.88mm，槽底高度为 93.28mm；第一圆弧部圆心在竖轴上，半径115mm，弧度为60°；第二圆弧部圆心在横轴上，半径36.06mm；过渡槽口圆角半径12mm；辊缝宽度13mm。

进一步的，所述第9架次槽口宽度为116.05mm，槽底高度为 106mm；第三圆弧部半径53mm，第三圆弧部圆心位于横轴竖轴交点，第三圆弧部弧度为120°，孔型侧壁角30°，辊缝宽度11mm。

本发明还公开了一种φ65mm棒材孔型轧制方法，包括如下步骤：

(1)粗轧机共有轧机7架，其中1V-5V孔型形状为扁箱和方箱， 6H为椭圆孔型，7V为预备圆孔型；

调整粗轧7架辊缝值：第1架由55mm收至35mm，第2架由25mm 收至10.5mm，第3架由22mm收至13mm，第4架由22mm收至8mm，第5架由20mm收至13mm，第6架由20mm收至11mm，第7架由16mm 收至8mm；

(2)调整轧制方面延伸系数：

原总延伸系数：4.8609，平均延伸系数：1.2534，调整为：总延伸系数为：5.079，平均延伸系数为：1.2613；

(3)调整各机架压下量：

第1架由26.6mm增加至48.6mm，第2架由69mm增加至84mm，第3架由80mm增加至90mm，第4架由78mm增加至92mm，第5架由 77mm增加至85mm，第6架由62mm增加至71mm，第7架由78mm增加至81mm，第8架由53.11mm增加至56.11mm，第9架由49mm增加至 53mm；

(4)调整粗轧预备圆孔型：

由φ138mm±2.5调整为圆孔型φ135mm±1.5；

(5)对实际生产的φ65mm、GCr15进行了成品材逐支手工探伤。

进一步的，棒材在进行加热时，将加热炉炉尾入炉温度降至700℃以下，总加热时间由原来的4小时30分钟延长40分钟，至5小时 10分钟。

进一步的，平均入炉温度为690℃。

进一步的，所述粗轧7架降速30％，由原来的出口速度1M/s降至0.7M/s。

本发明公开的一种φ65mm棒材孔型结构及其轧制方法，具有以下有益效果：

通过对8、9架孔型设计及重新分配4、5、6、7架次压下量，通过对粗轧机组孔型压下量的改变，来提高小棒所生产的大规格棒材 (≥φ60mm)内在质量、性能。同时，辅以速度制度(粗轧7架降速 30％)从而改善钢材的内部质量，提高了棒材的探伤合格率。

附图说明

图1是第8架次孔型图；

图2是第9架次孔型图；

图3是两种孔型各轧制道次轧件心部应变情况；

图4是两种孔型各道次轧制轧件角部应变情况；

图5是两种孔型各道次轧制轧件侧表面应变情况；

图6是两种孔型各轧制道次接触弧区域应变情况；

图7是两种孔型各轧制道次轧件心部应力情况；

图8是两种孔型各轧制道次轧件角部应力变化；

图9是两种孔型各轧制道次轧件侧表面应力情况；

图10是两种孔型各轧制道次接触区域应力变化情况；

图11是两种孔型各轧制道次心部静水压力变化情况；