[发明专利]一种超大筒形锻件的热处理防变形工装和防变形方法

说明书

本发明涉及一种超大筒形锻件的热处理防变形工装和防变形方法，属于热处理技术领域，解决了现有超大筒形锻件热处理过程易发生变形导致不满足精加工尺寸的问题。该超大筒形锻件的热处理防变形工装包括锻件支撑单元；锻件支撑单元包括环形支承钢板和多个环向支撑垫铁；环形支承钢板置于热处理炉的炉底；环向支撑垫铁沿环形支承钢板周向均布，超大筒形锻件置于环向支撑垫铁上。采用本方法进行热处理防变形，可有效控制超大筒形锻件的热处理变形，达到理想的防变形效果，可满足后续机加工尺寸。

技术领域

本发明涉及热处理技术领域，尤其涉及一种超大筒形锻件的热处理防变形工装和防变形方法。

背景技术

超大筒形锻件在热处理过程中，锻件受热后膨胀或冷却后收缩而产生热应力，如局部受到的热应力、组织应力等应力叠加超过锻件的屈服强度后，就会发生弹塑性变形，导致锻件发生变形，常见的是出现明显长短轴。

对于直径小的筒形锻件，热处理时按常规防变形措施即可，不需要采取特别的防变形措施，装炉时锻件放置在热处理炉中心，使锻件中轴线与热处理炉中轴线基本重合，以保证锻件加热过程中各部位受热均匀，并保证锻件在支撑垫铁上垫平垫实，使筒形锻件中轴线处于垂直状态。

对于超大筒形锻件，直径越大，热处理过程的变形倾向越大。如采取常规的防变形措施，在热处理过程中极易发生变形，为了保证成品尺寸，需要增加锻造余量和热处理余量，这样不仅增加了原材料成本，余量的增加也增加了机加工成本，而且影响锻件热处理的效果。

发明内容

鉴于上述的分析，本发明旨在提供一种超大筒形锻件热处理的防变形工装和防变形方法，用以解决现有超大筒形锻件热处理过程中易发生变形导致不满足精加工尺寸的问题。

本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的：

一方面，本发明提供了一种超大筒形锻件的热处理防变形工装，热处理防变形工装设于圆形热处理炉内；热处理防变形工装包括锻件支撑单元；

锻件支撑单元包括环形支承钢板和多个环向支撑垫铁；环形支承钢板置于热处理炉的炉底；环向支撑垫铁沿环形支承钢板的圆周方向均布，超大筒形锻件置于环向支撑垫铁上；

超大筒形锻件的直径为7.0～11.5m；超大筒形锻件的重量大于100吨；超大筒形锻件的筒壁厚度大于200mm。

在一种可能的设计中，热处理防变形工装还包括水平检测单元；

水平检测单元用于检测各个环向支撑垫铁的高度是否一致以及装炉时超大筒形锻件的下端面是否处于同一水平面上。

在一种可能的设计中，热处理防变形工装还包括中心垫铁，中心垫铁置于热处理炉的炉底中心处；水平检测单元为水平仪；水平仪置于中心垫铁上。

在一种可能的设计中，热处理防变形工装还包括多个第一吊耳；第一吊耳焊接于超大筒形锻件的上端面上；

第一吊耳的形状为“7”字型。

一种可能的设计中，环向支撑垫铁的形状为长方体状；环向支撑垫铁的材质为不锈钢，环向支撑垫铁的两侧面设有第二吊耳。

另一方面，本发明还提供了一种超大筒形锻件的热处理防变形方法，采用上述的超大筒形锻件的热处理防变形工装，包括以下步骤：

步骤1、冷试时，冷态试吊超大筒形锻件，确保超大筒形锻件的重心平稳，并在超大筒形锻件的外表面上标记出吊点位置，淬火起吊时，按冷试时标记的位置起吊；

步骤2、装炉时，在热处理炉上先摆放环形支承钢板，沿环形支承钢板的周向方向均布多块环向支撑垫铁；在热处理炉的炉底中心处摆放中心垫铁，将水平仪放置在中心垫铁上；

步骤3、采用水平仪检测各个环向支撑垫铁的高度是否一致；若高度一致，撤下水平仪，将超大筒形锻件摆放在环向支撑垫铁上；