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实现大尺寸永利国际娱乐平台器件的低成本制造
编辑:聊城金腾脚轮制造 来源:www.jthygg.com 点击数: 更新时间:2019年04月24 【字体:

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实现大尺寸永利国际娱乐平台器件的低成本制造。由于制备体积较小的永利国际娱乐平台坯可采用连铸等大生产手段,其制造成本远低于制备体积较大的永利国际娱乐平台坯必须采用的模铸手段,因此可大幅降低制造成本。此外,使用连铸坯作为构筑基元,没有传统钢锭的冒口、水口损耗,可提升材料利用率15%以上。5、实现大尺寸永利国际娱乐平台器件的清洁化、稳定化制造。传统模铸方法制备永利国际娱乐平台坯需人工准备模具、浇道、保温材料,同时浇注后冒口发热剂和覆盖剂存在较大的环境污染。采用永利国际娱乐平台构筑成形方法,过程可实现完全自动化,不但可以改善劳动环境,而且减少了人为因素影响,永利国际娱乐平台产品质量将更加稳定。6、实现永利国际娱乐平台器件的结构、功能一体化。传统整铸方法制备的永利国际娱乐平台坯采用单一材料,虽能实现耐蚀、耐热、耐磨等功能,但制造成本较高,存在浪费现象。采用永利国际娱乐平台构筑成形方法,表面为特殊的功能性永利国际娱乐平台,内部为低价的结构性永利国际娱乐平台,可实现永利国际娱乐平台器件的结构、功能一体化,降低制造成本,节约合金资源。


          附图说明图1为界面愈合机理,其中,图1a为界面变形开始阶段;图1b为界面孔洞宏观上闭合阶段;图1c为界面裂纹缺陷失稳分解阶段;图1d为界面冶金结合阶段。图2a至图2j为本发明工艺流程图,其中,图2a显示永利国际娱乐平台坯切割下料;图2b显示将永利国际娱乐平台坯表面加工平整,露出新鲜永利国际娱乐平台,并进行清洗;图2c显示在真空坏境下对界面四周进行封焊,以获得预制坯;图2d显示将预制坯放入高温炉中加热;图2e显示在锻压机上采用镦粗板沿预制坯的高度方向镦粗;图2f显示镦粗变形到位,使缺陷充分焊合以获得毛坯;图2g显示将毛坯回炉高温扩散;图2h显示在液压机上采用镦粗板沿毛坯的长度方向镦粗;图2i显示在液压机上采用镦粗板沿毛坯的宽度方向镦粗,保障每个方向均有变形;图2j显示将毛坯料进一步锻造、加工成最终零件形状和尺寸。图3为本发明实施例1中,连铸坯基元堆垛成多层,每层包括一个基元。图4为本发明实验例1中,对应原基元界面位置的金相组织。图5为本发明实验例1中,沿锻件轴线方向等间距测试34个点的硬度分布。图6为本发明实施例2中,异质连铸坯、轧坯基元堆垛成多层,每层包括一个基元。永利国际娱乐平台本发明实施例3中,连铸坯基元堆垛成多层,每层包括一个基元。图7b为本发明实施例3中,使用薄钢板将堆垛后的基元六面封箱后的截面图。图8a为本发明实施例4中,连铸坯基元堆垛成多层,每层包括一个基元。图8b为本发明实施例4中,使用薄钢板将堆垛后的基元四面封箱后的截面图。图9为本发明实施例5中,连铸坯基元堆垛成多层,每层包括两个基元。图10为本发明实施例6中,连铸坯基元堆垛成多层,每层包括四个基元。图11为本发明实施例7中,连铸坯基元的多层交叉堆垛方式。图12为本发明实施例8中,16Mn连铸坯基元位于中心,永利国际娱乐平台轧坯基元环绕四周的环绕堆垛方式。图13a为本发明实施例9中,位于中心的16Mn连铸坯基元堆垛方式,图13b为本发明实施例9中,16Mn连铸坯基元位于中心,永利国际娱乐平台轧坯基元环绕周围六面的环绕堆垛方式。图14为本发明实施例10中,锻坯基元堆垛成多层,每层包括一个基元,堆垛后呈圆柱体。

       为连铸坯封装结构示意图。具体实施方式图1为界面愈合机理,其中,图1a为界面变形开始阶段;图1b为界面孔洞宏观上闭合阶段;图1c为界面裂纹缺陷失稳分解阶段;图1d为界面冶金结合阶段。术语“界面”一般是指两个永利国际娱乐平台坯堆垛在一起时相互接触的表面。图2a至图2j为本发明工艺流程图,其中,图2a显示永利国际娱乐平台坯切割下料;图2b将永利国际娱乐平台坯表面加工平整,露出新鲜永利国际娱乐平台,并进行清洗;图2c显示在真空坏境下对界面四周进行封焊,以获得预制坯;图2d显示将预制坯放入高温炉中加热;图2e显示在锻压机上采用镦粗板沿预制坯的高度方向镦粗;图2f显示镦粗变形到位,使缺陷充分焊合以获得毛坯;图2g显示将毛坯回炉高温扩散;图2h显示在液压机上采用镦粗板沿毛坯的长度镦粗;图2i显示在液压机上采用镦粗板沿毛坯的宽度方向镦粗,保障每个方向均有变形;图2j显示将毛坯料进一步锻造、加工成最终零件形状和尺寸。图3为本发明实施例1中,连铸坯基元堆垛成多层,每层包括一个基元。图4显示本发明实验例1中对应的原基元界面位置的金相组织。图5显示本发明实验例1中沿锻件轴线方向等间距测试34个点的硬度分布。实施例1本实施例的目标产品为30万千瓦火电转子。首先采用连铸方式,浇注宽度1500mm、厚度370mm连铸板坯,其钢种为16Mn,化学成分为列于表1。然后切取长度为1700mm的连铸坯基元,加工、清洗后在真空室内封焊成预制坯。最后进行锻造、机加工。具体步骤如下:表116Mn钢的实测成分(重量百分数,%)元素CSiMnPSCrNiMoV成分0.160.371.460.010.0010.030.080.010.004第一步,按照一定的规格裁切连铸坯。切取规格为1500×1700×370mm连铸坯4块,使其叠加之后,宽(X方向)=1500mm,长(Y方向)=1700mm,高(Z方向)=1480mm(图3)。第二步,加工、清洗待焊接表面。采用龙门铣床加工连铸坯表面,然后采用丙酮清洗,保障表面高度清洁,露出新鲜永利国际娱乐平台。第三步,对连铸坯基元进行真空电子束焊接。将连铸坯基元放入真空室并叠加好,对面四周进行真空电子束焊接,焊接深度为50mm,焊接完成后得到预制坯(图3)。第四步,对预制坯实施锻前加热。将焊接完成的预制坯送入加热炉加热,加热温度为1250℃。第五步,对预制坯实施镦粗与锻焊。将加热后的预制坯放置于锻压机操作平台上,使预制坯高度方向(Z方向)沿竖直方向。参见附图2e,采用镦粗板沿高度方向(Z方向)对预制坯进行镦粗,压下预制坯总高度的10%。变形完成后得到毛坯。第六步,对毛坯实施高温扩散连接。将镦粗后的毛坯送回加热炉加热,加热温度为1250℃,毛坯均温后的保温时间为6小时。第七步,参见附图2h和2i,对毛坯实施三个方向的镦粗、拔长操作。每次镦粗变形量不小于毛坯沿镦粗方向高度的40%,镦粗后进行拔长修整外形,更换方向进行下一次镦粗。第八步,将毛坯锻造成形至最终锻件尺寸,总长度6500mm,最大直径1100mm,最小直径420mm。实验例1将实施例1的锻件沿中部锯开,加工切割表面至镜面,然后采用冷酸进行低倍实验,低倍检验结果显示截面元素分布均匀,无明显偏析。取对应界面位置的组织在显微镜下做高倍实验,高倍组织见图4。沿锻件轴线方向等间距测试34个硬度点,硬度分布见图5。由图可见,采用本发明的方法制造的大型锻件组织致密、均匀,头尾之间没有显著硬度差别。实施例结果表明,本发明可大幅降低制造成本,提升材料利用率,解决常规钢锭难以克服的偏析、粗晶、夹杂和缩孔疏松等问题,实现均质化锻件的热制造。另外,本发明也可用于复合永利国际娱乐平台器件的制造。图6为本发明实施例2中,异质连铸坯基元堆垛成多层,每层包括一个基元。实施例2本实施例的目标产品为厚板,厚板上下表面为不锈钢,心部为碳钢。首先采用连铸方式,浇注宽度1500mm、厚度370mm的16Mn连铸板坯,采用连铸连轧方式,轧制宽度1500mm、厚度100mm的永利国际娱乐平台轧坯。然后切取长度为1700mm的坯料基元,加工、清洗后在真空室内封焊成预制坯。最后进行锻造、机加工。具体步骤如下:第一步,按照一定的规格裁切连铸坯和轧坯。切取规格为1500×1700×370mm的16Mn连铸坯3块和规格为1500×1700×100mm的永利国际娱乐平台轧坯2块,5块坯料基元叠加后宽(X方向)=1500mm,长(Y方向)=1700mm,高(Z方向)=1310mm(图6)。第二步,加工、清洗待焊接表面。采用龙门铣床加工连铸坯表面,然后采用丙酮清洗,保障表面高度清洁,露出新鲜永利国际娱乐平台。第三步,对坯料进行真空电子束焊接。将坯料放入真空室并叠加好,将2块永利国际娱乐平台轧坯2放置在顶端和底端,3块16Mn连铸坯1放置在中间。对待焊合面四周进行真空电子束焊接,焊接深度为50mm,焊接完成后得到预制坯(图6)。第四步,对预制坯实施锻前加热。将焊接完成的预制坯送入加热炉加热,加热温度为1200℃。第五步,对预制坯实施镦粗与锻焊。将加热后的预制坯放置于锻压机操作平台上,使预制坯高度方向(Z方向)沿竖直方向。采用镦粗板沿高度方向(Z方向)对预制坯进行镦粗,压下预制坯总高度的10%。变形完成后得到毛坯。第六步,对毛坯实施高温扩散连接。将镦粗后的毛坯送回加热炉加热,加热温度为1200℃,毛坯均温后的保温时间为6小时。第七步,对毛坯实施三个方向的镦粗、拔长操作。每次镦粗变形量不小于毛坯沿镦粗方向高度的40%,镦粗后进行拔长修整外形,更换方向进行下一次镦粗。其中第三次镦粗方向为原始预制坯的高度方向,即垂直于堆叠界面方向。第八步,将毛坯锻造成形至最终锻件尺寸。厚板尺寸为300×1500×7000mm。厚板上下表面为不锈钢,内部为碳钢。图7a为本发明实施例3中,连铸坯基元堆垛成多层,每层包括一个基元。图7b为本发明实施例3中,使用薄钢板将坯料六面封箱后的截面图。实施例3本实施例的目标产品为模块。首先采用连铸方式,浇注宽度1500mm、厚度162mm的Q235连铸板坯。然后切取长度为1830mm的连铸坯基元,加工、清洗后进行封箱抽真空。最后进行锻造、机加工。具体步骤如下:第一步,按照一定的规格裁切连铸坯。切取规格为1500×1830×162mm的Q235连铸坯15块。使其叠加后,宽(X方向)=1500mm,长(Y方向)=1830mm,高(Z方向)=2430mm(图7a)。将16mm厚的Q235薄钢板裁切为6块,尺寸分别为2480×1560mm的2块,2480×1890mm的2块,1560×1890mm的2块,在薄钢板四周开坡口用于焊接。第二步,加工、清洗待焊接表面。采用龙门铣床加工连铸坯表面,然后采用丙酮清洗,保障表面高度清洁,露出新鲜永利国际娱乐平台。

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