[发明专利]大型高强度合金钢吊钩锻件及制作方法

说明书

本发明涉及一种总高度达2840mm、钩体宽2030mm、净重7.7t、机组起重吨位为4500t大型高强度合金钢吊钩锻件及制作方法，质量百分数(％)：C 0.13～0.18、Si 0.17～0.37、Mn 0.30～0.60、Cr 0.90～1.20、Mo 0.20～0.27、V 0.03～0.08、Ni 2.60～3.00、Cu≤0.25、P≤0.020、S≤0.015，余下Fe。优点：是锻件表面质量及超声波探伤应符合CCS船级社要求；二是有效地提高该材料的低温冲击功，Akv2(‑30℃)≥42J。

技术领域

本发明涉及一种总高度达2840mm、钩体宽2030mm、净重7.7t、机组起重吨位为4500t大型高强度合金钢吊钩锻件及制作方法，属吊钩制造领域。

背景技术

大型高强度合金钢吊钩产品开发是用于海上工程船舶(如大型起重船、铺管船、挖泥船、大型船厂龙门吊及钻井平台等)中的大型起重吊钩，随着工业水平的发展，在核电、船舶海洋工业上的运用发展迅猛，单个机构部件的体积和重量越来越大的情况下，只有在大型起重机辅助下才能完成大型船舶及核电项目的装配作业。例如海上起重机机械设备是跨海大桥建设、海上风力、发电厂、石油钻井平台建设、海上船舶涉险救援建设必不可少的起重设备，是海上工程作业的重要装备之一。随着全球油气需求旺盛和原油价格持续走高，海上钻井服务的需求也持续增加，在国家新能源计划支持下海上风力发电场的建设也日益兴起，未来海上起重设备的需求将进一步增长，其起吊吨位进一步扩大。

发明内容

设计目的：在国内材料的基础上，设计一种大型起吊重量为4500t高强度合金钢吊钩及制作方法。

为了实现上述设计目的，本发明根据4500t高强度合金钢吊钩具有精加工形状复杂、体型庞大---总高度达2840mm，钩体宽2030mm、净重7.7t,机组起重吨位为4500t，尺寸精度高的加工特点，在材料设计上，其质量百分数(％)：C 0.13～0.18、Si 0.17～0.37、Mn0.30～0.60、Cr 0.90～1.20、Mo 0.20～0.27、V 0.03～0.08、Ni 2.60～3.00、Cu≤0.25、P≤0.020、S≤0.015，余下Fe。为了满足产品在-30℃的低温冲击韧性值，在材料满足规定的化学成分要求基础上特添加了化学元素Al的含量。Al在炼钢过程中作为终脱氧剂加入，炼钢终脱氧加入量一般在1％左右，而Al作为微量元素存在时，可起到细化晶粒，提高冲击韧性的作用。同时还具有抗氧化性和抗腐蚀性能。结合本项目的组分要求，Al元素的添入量控制在：0.020～0.035％。

为了实现上述设计目的，本发明设计了如下的锻造工艺方案来获得足够的锻造比。a.钢锭在高温保温结束后出炉，使用球面镦粗板上平板、下平台之间镦粗并大压下量径向压扁方拔长(照此工序镦拔两次)；b.出坯预成型，并热剁冒口；c.在漏盘中镦粗，并使用专用漏盘压痕；d.夹持杆部，套上专用工装拔方至工艺尺寸要求后，精整、校直成型。按上述工艺方案锻造成型的钩体实际锻造比达到了5.5，远大于一般规定的大于3.0的锻造比要求。同时，锻造过程中使用的专用工装，不仅起到了压实钩体内部的效果，而且大大减少了从锻件毛坯到粗加工半成品过程中的机械加工量，降低了生产制造成本，缩短了加工周期。

为了实现上述设计目的，本发明在锻造过程：吊钩锻件重27.5t，选用35t梅花锭进行锻造生产；始锻温度1250±20℃；终锻温度800±20℃；钩体部分锻造比5.5；杆部锻造比16.8；锻造分五火次完工，即：

第一火，钢锭出炉后倒棱滚圆并热切水口、清理两端面，返炉加热，见图4；

第二火，坯料带球面镦粗板镦粗至2100mm，并大压下量压扁方拔长至￠1350mm，返炉加热，见图5-1和5-2；

第三火，坯料带球面镦粗板二次镦粗至2100mm，并大压下量压扁方拔长至￠1450mm，号印，出坯预成型，并热剁冒口，返炉加热；