[发明专利]10CrNi3MoV钢球形封头热压成型方法

说明书

技术领域

本发明属于船舶类深潜器密封压力结构封头加工制造方法，尤其涉及10CrNi3MoV钢球形封头热压成型方法。

背景技术

船舶类深潜器密封压力结构采用球形封头密封，10CrNi3MoV钢是一种低合金高强钢，是船舶结构用钢，其屈服强度大于等于590MPa，加工难度较大。现有10CrNi3MoV钢球形封头一般采用冷压(模压)成型，此类成型工艺对压模和冷压设备的要求很高，对于单件生产的球形封头制造带来很高的成本，加工应力也较难消除，降低了球形封头的使用寿命。

发明内容

本发明提供一种10CrNi3MoV钢球形封头热压成型方法，解决现有球形封头冷加工成型工艺中成本高、加工应力难消除的问题，以降低成本、提高10CrNi3MoV钢球形封头使用寿命。

本发明所提供的一种10CrNi3MoV钢球形封头热压成型方法，包括以下步骤：

(1)圆板加热步骤：将10CrNi3MoV钢圆板投入加热炉，装炉时炉温低于800℃，装炉后以低于150℃/小时的速度升温，当温度到达940℃±20℃，保温30～45分钟；加热时应保证10CrNi3MoV钢圆板加热均匀，避免材料过烧或保温时间不够。

(2)模压成形步骤：将加热后的10CrNi3MoV钢圆板传送到冲压机平台上，冲压机上模具对准10CrNi3MoV钢圆板中心进行冲压，冲压起始温度为860℃～940℃，终压温度不低于750℃，形成10CrNi3MoV钢球形封头；然后在不低于700℃的温度下脱模，脱模后的10CrNi3MoV钢球形封头冷至500℃及以下吊离工作台，在无风环境中均匀冷却；

(3)淬火处理步骤：将冷却后的10CrNi3MoV钢球形封头投入加热炉加热淬火，装炉时炉温低于800℃，装炉后以低于150℃/小时的速度升温，当温度到达910±10℃，保温时间2小时±15分钟，然后将10CrNi3MoV钢球形封头吊到喷淋工作台上进行喷淋，喷淋时间不低于7分钟，以确保一次淬透；

(4)回火处理步骤：将淬火后的10CrNi3MoV钢球形封头再投入加热炉加热回火，装炉时炉温低于400℃，装炉后以低于120℃/小时的速度升温，当温度到达665±10℃，保温时间3小时±15分钟，然后出炉，在无风环境中均匀冷却。

所述的10CrNi3MoV钢球形封头热压成型方法，其特征在于：

所述圆板加热步骤中，所述10CrNi3MoV钢圆板的半径R与模压成形后10CrNi3MoV钢球形封头端口半径r的关系为R＝(1.2～1.5)r，10CrNi3MoV钢圆板的厚度δ₁与10CrNi3MoV钢球形封头壁厚δ₂的关系为δ₁＝δ₂+(4mm～6mm)。

本发明对10CrNi3MoV钢球形封头采用热压(模压)成型工艺，降低了对压模和冲压设备的要求，冲压成型容易控制，质量更好，无加工应力，圆板加热步骤中将原板加热到910±10℃，保温时间2小时±15分钟，可以将10CrNi3MoV钢板的力学性能降低，以便于冲压，模压成形步骤中冲压起始温度为860℃～940℃，终压温度不低于750℃，可以确保10CrNi3MoV钢的金相组织不发生太大变化，以便于后面10CrNi3MoV钢的调质热处理；然后通过淬火处理步骤、回火处理步骤，调节10CrNi3MoV钢的金相组织，可以确保10CrNi3MoV钢球形封头的力学性能与10CrNi3MoV钢板的力学性能一致，从而保证10CrNi3MoV钢球形封头的使用寿命与船舶类深潜器寿命一致。

附图说明

图1为10CrNi3MoV钢圆板示意图；

图2为10CrNi3MoV钢球形封头示意图。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明进一步说明。

实施例1，包括以下步骤：

(1)圆板加热步骤：将图1所示的10CrNi3MoV钢圆板投入加热炉，装炉时炉温为750℃，装炉后以140℃/小时的速度升温，当温度到达940℃±20℃，保温30分钟；加热时应保证10CrNi3MoV钢圆板加热均匀，避免材料过烧或保温时间不够；所述10CrNi3MoV钢圆板的半径R为2200mm，厚度δ₁为32mm；