[发明专利]盾构机用超大壁厚大法兰的制造工艺有效

专利信息
申请号: 201810202936.0 申请日: 2018-03-13
公开(公告)号: CN108515314B 公开(公告)日: 2020-08-07
发明(设计)人: 万明珍;朱乾皓;张斌;王雷刚;陈克宇;钱兵 申请(专利权)人: 张家港中环海陆高端装备股份有限公司
主分类号: B23P15/00 分类号: B23P15/00
代理公司: 南京苏科专利代理有限责任公司 32102 代理人: 陶升;黄春松
地址: 215600 江苏*** 国省代码: 江苏;32
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摘要:
搜索关键词: 盾构 超大 壁厚大 法兰 制造 工艺
【说明书】:

发明公开了盾构机用超大壁厚大法兰的制造工艺,其工艺步骤如下:下料→自由锻制坯→上马架扩孔→粗车→辗环→正火→锻件毛坯半精车和UT探伤→取样分析→精车;采用上述的盾构机用超大壁厚大法兰的制造工艺能制造外径为5000~6000mm、壁厚为850±20mm、高度为200±20mm的盾构机用超大壁厚大法兰,并且大法兰技术指标能达到如下标准:屈服强度Rp0.2(Mpa)≥275;抗拉强度Rm(Mpa)为450~600;延伸率A(%)≥18;冲击功KV2(J)≥27。

技术领域

本发明涉及环件锻造领域,具体涉及盾构机用超大壁厚大法兰的制造工艺。

背景技术

现有一种外径为5000~6000mm、壁厚为850±20mm、高度为200±20mm的盾构机用超大壁厚大法兰,该种盾构机用超大壁厚大法兰由于壁厚很大,所以采用常规的锻造方法难以轧制成形,通常采用切割得到的两块相同的环形钢板上下叠放焊接制成,采用焊接两块环形钢板制成的盾构机用超大壁厚大法兰的力学性能差,可靠性差,焊接处在使用时易开裂。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是:将提供一种能生产外径为5000~6000mm、壁厚为850±20mm、高度为200±20mm的盾构机用超大壁厚大法兰的制造工艺。

为了解决上述问题,本发明所采用的技术方案为:盾构机用超大壁厚大法兰的制造工艺,其工艺步骤如下:下料→自由锻制坯→上马架扩孔→粗车→辗环→正火→锻件毛坯半精车和UT探伤→取样分析→精车,其特点是:

(1)下料中,选用的钢料为:S355NL-Z35,其化学成分要求如下:C:≤0.18% 、Si:≤0.50%、Mn :0.90~1.65%、P: ≤0.025%、S: ≤0.020 %、Nb:≤0.050%、V:≤0.12%、Al:≥0.020%、Ti:≤0.050%、Cr:≤0.30 %、Ni :≤0.50%、Mo:≤0.10%、Cu:≤0.55%、N:≤0.015%;熔炼分析CEV≤0.43%;

(2)自由锻制坯中,首先对下料所得的钢坯进行倒棱滚圆和墩拔,墩拔的总锻造比≥10,最终将钢坯墩粗至高度为420±20mm,然后采用冲头对钢坯进行冲孔;

(3)上马架扩孔中,扩孔时保证钢坯的高度为380±20mm,扩孔完毕后,钢坯的外径为3650±50mm,钢坯的壁厚为950±30mm,另外,钢坯需满足:壁厚差≤20mm,椭圆度≤15mm,平整度≤15mm;

(4)辗环中,在辗环前需要在主轧辊、芯辊、锥辊、死托架表面上均涂抹专用润滑剂,然后在对钢坯进行辗环,在轧制过程中,需要对与主轧辊、芯辊、两个锥辊接触的钢坯表面分别持续喷淋润滑剂,轧制中的参数为:变形量≥10%,芯辊进给速度为1.0~1.6mm/s,驱动辊线速度为0.9~1.0m/s,环件直径长大速度为3~6mm/s,单圈径向压下量为5.5~6.5mm;将钢坯辗环至高度为250±20mm。

进一步的,前述的盾构机用超大壁厚大法兰的制造工艺,其中:在辗环中,需要对与主轧辊、芯辊、两个锥辊接触的钢坯表面分别按照0.3~1.5L/min的速度持续喷淋润滑剂。

进一步的,前述的盾构机用超大壁厚大法兰的制造工艺,其中:润滑剂为石墨润滑剂。

进一步的,前述的盾构机用超大壁厚大法兰的制造工艺,其中:自由锻制坯中采用6000T压机进行锻造。

进一步的,前述的盾构机用超大壁厚大法兰的制造工艺,其中:锻造过程中对钢坯的加热工艺为:把钢坯平躺且垫空着放于加热炉中,并且在钢坯的四周围一圈碳钢或低温合金钢,钢坯与加热炉烧嘴的距离大于500mm,钢坯装炉时炉内温度≤400℃;然后加热炉加热,使得炉内温度以≤150℃/h的速率升温至1050℃±20℃后保温4~6h,然后继续加热使得炉内温度以≤150℃/h的速率升温至1250℃±20℃后保温8~10h。

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