[发明专利]一种铜镍合金凸缘轧制成型方法

权利要求书

1.一种铜镍合金凸缘轧制成型方法，其特征在于，一体成型的铜镍合金凸缘包括小径段及位于小径段下方的大径段，小径段的公称外径为DN600mm～DN900mm，其轧制成型方法包括如下步骤：

步骤一、下料：计算坯料尺寸，用切割装置将选取的铜镍合金铸锭切割成直径D'为295～440mm、高度H'为180～250mm的圆柱体形的坯料；

步骤二、加热：将步骤一制得的坯料置于加热炉中，随炉升温至950～980℃并保温，保温时间t满足：t＝D'/120+1.0h；

步骤三、锻造：采用空气锻锤将步骤二加热后的坯料沿轴向镦拔至少3次，并将坯料滚圆成高度与外径比值小于3的圆柱体锻坯，并保证锻造比大于3；

步骤四、胎模成型：调整液压机，将上模固定在液压机压杆的下端，将胎模固定在液压机工作台上，所述胎模中部设有上大下小的台阶状模腔，将步骤三得到的圆柱体锻坯置于台阶状模腔中直径较大的上模腔内；控制上模下行对圆柱体锻坯进行压制成型，得到台阶状坯料；定义台阶状模腔中直径较大的上模腔的内径为D1、高度为H1，直径较小的下模腔的内径为D2、高度为H2，则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为成品凸缘的大径段外径，h为成品凸缘的大径段高度，Dw为成品凸缘小径段的外径，H为小径段的高度；

步骤五、一次回炉：将步骤四得到的台阶状坯料置于加热炉中，加热至950～980℃并保温1～2h；

步骤六、冲孔：在步骤五加热后的台阶状坯料安装在钻床上，并在台阶状坯料的中心位置加工直径为150mm的中心孔；

步骤七、马架扩孔：将步骤六得到的带有中心孔的台阶状坯料置于马架上，利用空气锻锤将坯料的外径和内径均扩大一倍；

步骤八、二次回炉：将步骤七得到的坯料置于加热炉中，加热至950～980℃并保温0.5～1h；

步骤九、轧制成型：将步骤八回炉加热后的坯料套在轧环机的芯辊上，轧环机的两个锥辊分别沿坯料的上下端面夹持坯料，碾压辊与芯辊相互配合进行坯料径向的轧制成型以得到凸缘毛坯；碾压辊上设有一圈台阶状凹槽，台阶状凹槽包括用于大径段成型的凹槽I和用于小径段成型的凹槽II，凹槽I的深度C1满足：C1＝(D-d)/2+(10～15)mm，高度H3满足H3＝h+(10～20)mm；凹槽II的深度C2满足：C2＝(Dw-d)/2+(10～15)mm，高度H4满足H4＝H+(20～30)mm，其中d为成品凸缘中心孔的直径；

步骤十、机加工：将步骤九得到的凸缘毛坯按照目标尺寸和表面粗糙度的要求进行机加工，得到成品凸缘。

2.根据权利要求1所述的一种铜镍合金凸缘轧制成型方法，其特征在于：步骤一中，坯料的重量M₁与成品凸缘的重量M₂之间满足：M₁＝(2～2.5)*M₂。

3.根据权利要求1所述的一种铜镍合金凸缘轧制成型方法，其特征在于：步骤九中，所述轧环机为立式轧环机。

4.根据权利要求3所述的一种铜镍合金凸缘轧制成型方法，其特征在于：所述碾压辊包括主辊以及固定在主辊外表面的轧环模具，所述轧环模具上设有台阶状凹槽，轧环模具的外径尺寸为700～1200mm。