[发明专利]核聚变堆磁体支撑用的工字型钢成型方法

说明书

核聚变堆磁体支撑用的工字型钢特殊成型方法，它采用主辊模和芯辊模；步骤：1）环形坯料准备：首先将钢锭加热至1150℃进行锻压以改变其组织状态，焊合内部缺陷，并经冲孔、扩孔工序制成环形坯料；2）工字型截面环轧制造：将主辊模装配在环轧机主辊上，将芯辊模装配在环轧机芯辊上；将环形坯料加热到1150℃，保温足够时间后置于环轧机工作台上，环轧机主辊的旋转、进给，直至芯辊模和主辊模进给到位，工字型截面成型环轧完成；3）分料校直：将环件按弧长分割为多件弧段，再分别校直，即成。本发明成型速度快、尺寸精度高、机加工余量小、制造难度大大降低、机械性能和使用寿命提高、具有抗低温、高压和抗腐蚀特性且加工成本低。

技术领域

本发明属于塑性成型技术领域，涉及异形产品的制造，特别涉及核聚变堆磁体支撑用的工字型钢环轧制造方法。

背景技术

核聚变堆磁体支撑用的工字型钢是一种为‘工’字型截面的长条形异形件，壁厚较薄，长度较长。材料为不锈钢，对耐低温、高压、抗腐蚀、内部低缺陷、综合力学性能要求非常高。

工字型钢传统制造方法一般是采用锻造实心的长条形锻件的方式成型，然后再通过机加工的方式掉内部多余余量；或者采用锻造为槽形锻件的方式成型，后续通过车铣另一面的多余余量。采用这些方式制造时，材料内部纤维方向会在机加工时被切断而降低了其综合性能，而且由于加工余量太大，需要大量的时间进行机加工，同时也造成原材料的浪费。

发明内容

本发明是为了解决传统方法锻造的工字型钢存在的材料内部纤维方向会在机加工时被切断而降低了其综合性能，而且由于加工余量太大，需要大量的时间进行机加工，同时也造成原材料的浪费的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明采用下列技术方案：

核聚变堆磁体支撑用的工字型钢特殊成型方法，它采用的模具由主辊模和芯辊模两部分组成，该方法分为三个步骤：

第一步：环形坯料准备:首先将钢锭加热至1150℃进行锻压以改变其组织状态，焊合内部缺陷，并经冲孔、扩孔工序制成环形坯料，环形坯料截面尺寸与工字型钢成型时的截面尺寸保持一致，环形坯料用料为多件工字型钢的合料；

第二步：工字型截面环轧制造：将主辊模装配在环轧机主辊上，将芯辊模装配在环轧机芯辊上，主辊模、芯辊模成型凸台水平对齐；将环形坯料加热到1150℃，保温足够时间后放置在环轧机工作台上，启动环轧机，主辊模和芯辊模与环形坯料内外圆周面接触，随着环轧机主辊的旋转、进给，环形坯料内外圆周面逐件形成芯辊模和主辊模对应尺寸，直至芯辊模和主辊模完全进给到位，工字型截面成型完毕，环轧完成；

第三步：分料校直：工字型截面环轧完毕后，将工字型截面环件按弧长分割为多件弧段，再分别对每件分割开的弧段进行校直，得到长条形的工字型钢。

所述保温足够时间是为了将工字钢坯料内部加热均匀，根据工字钢材料和坯料厚度，按每毫米0.5到1分钟来计算。

采用上述技术方案的有益效果：

本发明成型速度快、尺寸精度高、机加工余量小、制造难度大大降低、机械性能和使用寿命提高、具有抗低温、高压和抗腐蚀特性且加工成本低。

附图说明

图1为本发明中开始环轧时，主辊模、芯辊模和环形坯料位置示意图；

图2为本发明中环轧结束时，主辊模、芯辊模和工字型截面环件位置示意图；

图3为本发明中工字型截面环按单件工字型钢弧长锯开后的弧段示意图；

图4为本发明中校直后的长条形工字型钢示意图。

图中：1-主辊模、2-芯辊模、3-环形坯料、4-工字型截面环件。

具体实施方式