一種矯正c型鑄鋼件的裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及大形鑄鋼件矯正整形技術(shù)，特別涉及一種矯正C型鑄鋼件的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]大型厚壁回轉(zhuǎn)體類(lèi)高強(qiáng)度鑄鋼件材質(zhì)屬于中高碳低合金鋼，材質(zhì)主要包括如下質(zhì)量組分 C:0.30-0.35，Si 彡 0.6，Mn:0.6-1.0，P 彡 0.025，S 彡 0.020，Ni 彡 0.4，Cr:1.4-1.7，Mo:0.15-0.35。鑄件直徑一般5 — 6m，分兩半造型，單半鑄鋼件呈C形，最大壁厚200mm，最小壁厚50mm，單半重量5t。要求最終的力學(xué)性能為:抗拉強(qiáng)度Rm彡770MPa，屈服強(qiáng)度Rp0.2彡525MPa，延伸率彡10%，斷面收縮率彡35%，本體硬度223~300HB，室溫沖擊韌性AKV多27J。從力學(xué)性能來(lái)看，屬于高強(qiáng)度類(lèi)型，且綜合力學(xué)性能要求高。此類(lèi)鑄件需要采用淬火方式處理，在冒口切割、質(zhì)量熱處理后，鑄件經(jīng)常存在張口或縮口變形的情況。張縮量基本為直徑方向0~30_，超出鑄造加工留量，導(dǎo)致局部位置加工黑皮或加工不上的情況發(fā)生。因此必須對(duì)鑄件先矯正再加工。
[0003]針對(duì)這一問(wèn)題的傳統(tǒng)做法是對(duì)變形鑄件尺寸劃線后，對(duì)鑄件缺量部位進(jìn)行焊補(bǔ)，對(duì)鑄件多肉部位氣刨挖除，最后再加工到位。這種做法不僅增加了焊接量，還增加了氣刨、鏟磨、NDT檢測(cè)等生產(chǎn)成本，而且存在焊接后二次變形的風(fēng)險(xiǎn)。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)的另一種做法是在造型過(guò)程中增加鑄件反變形補(bǔ)貼量，在一定程度上保證了加工沒(méi)有黑皮現(xiàn)象發(fā)生，但卻增加了鋼液的消耗，使鑄件形狀尺寸與圖紙要求相差較大，也增加了加工量，使鑄件成本提高。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)中也有采用設(shè)置單層十字拉筋的方法來(lái)防止鑄件變形的，但實(shí)際生產(chǎn)表明，僅僅設(shè)置單層十字拉筋對(duì)防止鑄件變形效果不顯著。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]本實(shí)用新型針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中鑄鋼件變形矯正技術(shù)存在的不足，提供一種矯正C型鑄鋼件的裝置，用于大型厚壁回轉(zhuǎn)體鑄鋼件的矯正，以簡(jiǎn)化鑄鋼件矯正整形工藝，降低鑄件成本，并提高矯正整形效率和安全可靠性。
[0007]本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種矯正C型鑄鋼件的裝置，包括待矯正的C型鑄鋼件，所述C型鑄鋼件水平設(shè)置在厚度大于20mm的鋼板上，所述C型鑄鋼件的C形開(kāi)口方向與鋼板的邊長(zhǎng)外緣對(duì)齊，并且C型鑄鋼件的C形開(kāi)口一端內(nèi)側(cè)與鋼板表面焊接固定，另一端為自由端，所述C形開(kāi)口之間的鋼板上設(shè)有螺旋千斤頂，所述千斤頂?shù)捻旑^頂靠C型鑄鋼件自由端的內(nèi)側(cè)，所述千斤頂另一端外側(cè)的鋼板上固定有用于抵靠千斤頂?shù)膿鯄K，所述C型鑄鋼件內(nèi)側(cè)的弧頂處設(shè)有用于加熱鑄鋼件的弧形預(yù)熱管。
[0008]本實(shí)用新型的矯正C型鑄鋼件的裝置，通過(guò)預(yù)熱管加熱和千斤頂?shù)捻攭鹤饔檬构ぜa(chǎn)生熱變形實(shí)現(xiàn)鑄造變形量的矯正，簡(jiǎn)化了鑄鋼件的矯正整形工藝，降低鑄件成本，并提高矯正整形效率和安全可靠性。
[0009]作為本實(shí)用新型的優(yōu)選方案，所述預(yù)熱管的弧長(zhǎng)為C型鑄鋼件內(nèi)弧長(zhǎng)的0.3-0.4倍。
[0010]為便于預(yù)熱管的加熱，所述預(yù)熱管為火焰加熱的預(yù)熱管，并且預(yù)熱管的管壁上設(shè)有若干噴火孔，所述預(yù)熱管經(jīng)可調(diào)的閥門(mén)與可燃?xì)庠催B通。
[0011]本實(shí)用新型的另一個(gè)目的是提供一種矯正C型鑄鋼件的方法，包括如下過(guò)程:
[0012]I)工藝準(zhǔn)備:根據(jù)待整形C型鑄鋼件尺寸準(zhǔn)備一厚度大于20mm并且平面尺寸大于所述C型鑄鋼件平面投影尺寸的平整厚鋼板，再通過(guò)C型鑄鋼件關(guān)鍵尺寸，確定鑄鋼件是張口還是縮口，根據(jù)加工工藝圖，確定張口量或縮口量，并在鋼板上劃線，標(biāo)識(shí)出鑄鋼件在鋼板上的固定位置和矯正后的位置；
[0013]2)將所述C型鑄鋼件水平放到鋼板上，使鑄鋼件的C形開(kāi)口端與鋼板的邊長(zhǎng)外緣對(duì)齊，并將鑄鋼件C形開(kāi)口的一端內(nèi)圈焊接固定在鋼板上，鑄鋼件的另一端保持自由狀態(tài)，在鋼板上沿鑄鋼件的開(kāi)口方向水平放置一臺(tái)50~100t螺旋千斤頂，使千斤頂?shù)捻旑^頂在鑄鋼件自由端內(nèi)側(cè)，在千斤頂?shù)牧硪欢送鈧?cè)的鋼板表面焊接固定一擋塊抵住千斤頂，在鑄鋼件自由端外側(cè)矯正后位置的劃線標(biāo)記處焊接固定一基準(zhǔn)桿，以確定鑄鋼件的矯正終點(diǎn)位置；
[0014]3)在鑄鋼件內(nèi)側(cè)弧頂固定一 0.3 — 0.4倍內(nèi)弧長(zhǎng)的用于加熱鑄鋼件的預(yù)熱管，所述預(yù)熱管經(jīng)閥門(mén)與可燃?xì)庠催B接，并且預(yù)熱管的管壁設(shè)有噴火孔；
[0015]4)將預(yù)熱管接通可燃?xì)庠床Ⅻc(diǎn)燃使加熱火焰從噴火孔噴出對(duì)鑄鋼件內(nèi)側(cè)進(jìn)行加熱，通過(guò)閥門(mén)調(diào)節(jié)火焰，使火焰從小到大，半小時(shí)內(nèi)火焰逐漸調(diào)到最大，同時(shí)用石棉布將預(yù)熱管和鑄鋼件加熱部分遮蓋，避免火焰影響矯正操作，觀測(cè)鑄鋼件自由端外側(cè)與基準(zhǔn)桿之間的變化，隨著加熱溫度的升高，自由端向基準(zhǔn)桿逐漸靠近；當(dāng)鑄鋼件沿C形開(kāi)口的矯正量小于1mm時(shí)，采用預(yù)熱管內(nèi)側(cè)加熱進(jìn)行矯正，當(dāng)鑄鋼件沿C形開(kāi)口的矯正量大于1mm時(shí)，預(yù)熱管對(duì)鑄鋼件內(nèi)側(cè)加熱過(guò)程中，鑄鋼件內(nèi)側(cè)和外側(cè)的溫度差逐漸減小，自由端向基準(zhǔn)桿靠近的速度逐漸減小并停止，當(dāng)鑄鋼件的溫度達(dá)到130~170°C后，保溫30分鐘，在鑄鋼件自由端內(nèi)側(cè)用千斤頂開(kāi)始緩慢加力，保持鑄鋼件自由端外圈每分鐘外擴(kuò)4一6_，直到外圈最終接觸基準(zhǔn)桿即停止加壓；
[0016]5)檢查鑄鋼件內(nèi)側(cè)和外側(cè)無(wú)異常后，將鑄鋼件與鋼板的接觸面內(nèi)外側(cè)點(diǎn)焊若干點(diǎn)加固；
[0017]6)關(guān)閉預(yù)熱管的火焰氣源，移開(kāi)預(yù)熱管，將鑄鋼件加熱部位用保溫棉覆蓋，將鋼板連同鑄鋼件吊運(yùn)至退火爐進(jìn)行消應(yīng)力退火，最后取出工件，拆除鋼板。
[0018]為便于消除矯正后鑄鋼件的內(nèi)應(yīng)力，所述步驟6)中的退火工藝為:工件進(jìn)爐前，爐內(nèi)先預(yù)熱至100~150°C，裝入工件后，以30~60°C /h的速度升溫至580~620°C，保溫t小時(shí)，其中t=鑄件最大壁厚+lh/inch+(2~3)h，然后以20~50°C /h速度降溫至鑄鋼件溫度小于200°C再出爐，出爐后在空氣中自然冷卻至20~40°C，割開(kāi)并修平鑄鋼件與鋼板的焊縫。
[0019]為便于鑄鋼件與鋼板的固定，所述步驟2)中鑄鋼件一端內(nèi)側(cè)與鋼板之間的焊縫高度為50—60mm，焊縫長(zhǎng)度為120—150mm。
[0020]本實(shí)用新型的矯正C型鑄鋼件的方法能夠準(zhǔn)確實(shí)現(xiàn)大型厚壁回轉(zhuǎn)體類(lèi)鑄鋼件鑄造變形的矯正，尤其是大型厚壁C環(huán)類(lèi)高強(qiáng)度鑄鋼件鑄造生產(chǎn)過(guò)程中變形的矯正，不需要使用大型矯正輔助設(shè)備，操作簡(jiǎn)單易行，安全可靠。同時(shí)，本實(shí)用新型方法大幅降低了鑄件因變形引起的尺寸焊補(bǔ)量，節(jié)約焊接成本，縮短鑄件生產(chǎn)周期。
【附圖說(shuō)明】
[0021]圖1為本實(shí)用新型的C型鑄鋼件內(nèi)側(cè)預(yù)熱示意圖。
[0022]圖2為本實(shí)用新型的矯正C型鑄鋼件的裝置的示意圖。
[0023]其中，I鑄鋼