[发明专利]超大型整体环锻件轧制整形的工艺

说明书

本发明属于锻件轧制技术领域，具体涉及一种超大型环锻件轧制整形的工艺。本发明的工艺，包括以下的步骤：（1）将椭圆量大的环锻件冷却至室温，直径方向尺寸至少测量N个位置，标识出最大点和最小点位置；（2）将测量后的锻件放置在井式电炉内加热；（3）保温结束后使用≥N个吊点的工装转运至轧环机工作台；（4）设置热膨胀系数；（5）轧环机采用手动控制模式，锥辊抬起，距离工件≥30mm，先缓慢转一圈，确认冷态测量的最大点和最小点在加热后有无变化后开始整形；（6）将（5）中经过整形的环锻件吊运至放料区冷却至室温。采用本发明的工艺可大幅度降低原材料的用量，缩短制造周期，降低综合生产成本。

技术领域

本发明属于锻件轧制技术领域，具体涉及一种超大型环锻件轧制整形的工艺。

背景技术

超大型环锻件广泛应用在航空航天、机械设备、石油炼化、核电、军工等领域，其生产能力与科技水平衡量着一个国家的重工业发展水平与重大关键设备自给能力的重要标志之一，直径≥8000mm的整体环形锻件由于锻造设备空间限制，只能采用轧环机轧制成形，最终轧制成形的毛坯外形质量受到锻造开坯形状、材质、轧制温度、轧制工艺参数和操作人员水平的综合影响，不可避免的会出现椭圆或者翘曲 (平面高低不平)，特别是直径越大、截面越小的环锻件出现椭圆的概率越大。当椭圆尺寸≥40mm时，直接会影响工件后续的加工和热处理。原有方案在整形椭圆时，是在环锻件的最小内径处采用油缸推动，垫块支撑内径逐渐顶出达到整形的目的。(见附图1)。上述的方案存在以下缺点：

1.整形时设备和人员必须在工件内部，且由于工件整形需加热到一定温度，操作人员和设备长时间受高温炙烤，具有很大的危险性；

2.由于很难计算局部需要多大的力才能克服材料的屈服强度不反弹，在实际操作过程中只能靠经验按照顶出的量逐渐试验，周期较长，效果不佳；

3.整形时由于变形不一致，需要调整多个位置重复校圆，往往造成环锻件多边形的现象，后续局部无机加工余量，报废几率很大；

4.由于整形采用局部变形的方案，造成锻件内部应力各部位不一致，在后续的热处理或者加工时变形较大。

因此，需要针对上述的缺陷进行改进，发明一种生产时安全性高、大幅度降低原材料的用量，缩短制造周期，降低综合生产成本、后续热处理加工时不易变形的超大型环锻件轧制整形的工艺。

发明内容

为了解决上述的技术问题，本发明提供一种超大型整体环锻件轧制整形工艺方法，包括加热工艺、轧制整形工艺参数和轧制时的操作步骤。轧环机轧制成形属于近净成型技术，可大幅度降低原材料的用量，缩短制造周期，降低综合生产成本。

超大型环锻件轧制整形的工艺，包括以下的步骤：

(1)测量：将椭圆量≥40mm的环锻件冷却至室温，直径方向尺寸至少测量N个位置，标识出最大点和最小点位置；N≥6；

(2)加热：将测量后的锻件放置在井式电炉内加热；

(3)吊运：保温结束后使用≥N个吊点的工装转运至轧环机工作台；N≥6；

(4)热膨胀系数：设置在1～1.5％之间；

(5)轧制整形：轧环机采用手动控制模式，将主辊转速调整为2～ 4r/min，锥辊抬起，距离工件≥30mm，先缓慢转一圈，确认冷态测量的最大点和最小点在加热后有无变化后开始整形；

(6)将(5)中经过整形的环锻件吊运至放料区冷却至室温。

优选的，(2)加热温度控制在950～1100℃；保温时间按照有效截面1h/100mm计算。

优选的，(5)中，将主辊转速降为初始启动时转速的30～50％；即为2～4r/min。