專利名稱：鍛壓設(shè)備用錘桿的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于鍛壓設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，涉及鍛壓設(shè)備上錘桿的制造方法。
背景技術(shù)：
錘桿是鍛壓設(shè)備的重要零件之一，特別是帶有沖擊性特點的模鍛錘、自由鍛錘及電液錘的錘桿，都必須有足夠的強度、沖擊韌性和表面硬度。在工作中錘桿沿軸線方向要求有均勻一致的力學(xué)性能，具備優(yōu)良的內(nèi)在質(zhì)量和一定的熱強性。錘桿在連續(xù)往復(fù)垂直運動過程中，時常發(fā)生突然折斷的現(xiàn)象，造成生產(chǎn)停頓，維修費用增高。由于錘桿制造技術(shù)要求嚴(yán)格，生產(chǎn)周期長，制造成本高，錘桿的使用壽命將直接影響企業(yè)的整體經(jīng)濟效益，所以如何提高錘桿的使用壽命是目前國內(nèi)鍛壓行業(yè)面臨的共同課題。
錘桿在使用中產(chǎn)生斷裂現(xiàn)象的綜合因素很多，除鍛壓設(shè)備的使用環(huán)境、設(shè)備其它部分的配合尺寸誤差及操作上的失誤外，最為根本的是錘桿的內(nèi)在質(zhì)量，而選材和工藝過程的控制則是影響錘桿內(nèi)在質(zhì)量和機械性能的關(guān)鍵。傳統(tǒng)制造錘桿的工藝流程為鋼錠-加熱-自由鍛拔長剁兩端-粗加工-熱處理-精加工。鋼錠一般采用的是電爐鋼，其冶金成分不容易控制，變形不充分時得到的鋼坯機械性能較差，往往存在冶金缺陷；加熱時無溫度和時間控制，隨意性較大；熱處理通常是正回火加K油淬火調(diào)質(zhì)。采用這種方法得到的錘桿使用壽命偏低，平均打擊次數(shù)不足2.3萬次。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的問題是提供一種可顯著提高錘桿使用壽命的鍛壓設(shè)備用錘桿的制造方法。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是制作一種鍛壓設(shè)備用錘桿，按以下步驟進行(1)選材，選用經(jīng)鋼包精煉或電渣重熔工藝冶煉制得的鋼錠、軋材或鍛材作為鍛件毛坯，鋼錠的利用率應(yīng)達75％～77％，軋材及鍛材的鍛比應(yīng)≥5，并且其超聲波探傷缺陷當(dāng)量應(yīng)≤φ2；(2)加熱，爐溫≤600℃時將鍛件毛坯放入爐中，在600℃進行第一階段保溫2小時，然后將爐子按功率升溫到800℃并進行第二階段保溫5小時，最后按功率升溫到1250±10℃并進行第三階段保溫4小時；(3)鍛造，在水壓機上將加熱后的鍛件毛坯鍛壓成規(guī)定形狀和尺寸的半成品，保證總鍛造比≥5，始鍛溫度為1250±10℃，終鍛溫度≥850℃，鍛后按比例切除水冒口；(4)鍛后熱處理，正火加回火；(5)粗加工，按規(guī)定形狀和尺寸進行粗加工，并使鍛件粗糙度在6.3～3.2之間；(6)探傷并作相應(yīng)的調(diào)質(zhì)處理，如果探傷發(fā)現(xiàn)有缺陷，采用油淬調(diào)質(zhì)，使表面硬度HRC為32～36，如果探傷沒有發(fā)現(xiàn)缺陷，則采用水淬加K油冷卻，中溫回火加快冷去應(yīng)力回火進行調(diào)質(zhì)，使表面硬度HRC為38～43；
(7)精加工，得到規(guī)定尺寸的合格錘桿成品。
本發(fā)明中原材料的冶煉采用鋼包精煉或電渣重熔工藝，使原材料成分及含量能實現(xiàn)精確控制，得到的鋼錠、軋材或鍛材作為鍛件毛坯其機械性能好。鍛前加熱采用階梯加熱、多段保溫工藝，使形成的鍛造組織均勻，不會產(chǎn)生熱應(yīng)力。采用水壓機進行鍛壓，可大大增加鍛件毛坯的變形量，從而達到工藝要求的鍛比。粗加工后增加探傷工序，并根據(jù)是否有缺陷來采用不同的調(diào)質(zhì)處理工藝，油淬調(diào)質(zhì)冷卻速度慢，不容易發(fā)生淬裂，適合存在探傷缺陷的產(chǎn)品；水淬冷卻速度快，能增加淬硬層，不容易產(chǎn)生淬火裂紋，適合不存在探傷缺陷的產(chǎn)品，因此在最后經(jīng)過調(diào)質(zhì)處理工藝能確保最終獲得的錘桿金相組織和機械性能達到最佳。
以制造一根10噸錘桿為例，分別采用本發(fā)明與傳統(tǒng)方法，得到的錘桿成品各項主要性能指標(biāo)比較如下

從上表可看出，采用本發(fā)明方法制造出的錘桿其金相組織得以大大改善，各項機械性能指標(biāo)除縱向拉伸指標(biāo)δ有稍許下降外，其它均有不同程度的提高，使錘桿的使用壽命超常規(guī)發(fā)揮。
本發(fā)明取得的顯著技術(shù)效果是錘桿使用壽命明顯提高，在其它條件不變的情況下，平均錘擊次數(shù)由原來的約2.3萬次提高到現(xiàn)在的約30萬次，提高了近15倍。


下面結(jié)合具體實施方式
和附圖對本發(fā)明作進一步詳細(xì)說明。
圖1是本發(fā)明的工藝流程圖。
圖2是本發(fā)明中加熱工序曲線3是本發(fā)明中鍛后熱處理工序曲線圖。
具體實施例方式
以制造一根10噸的鍛壓設(shè)備用錘桿為例，按照如圖1所示的流程，其具體制作過程如下(1)選材，選用經(jīng)鋼包精煉或電渣重熔工藝冶煉制得的鋼錠、軋材或鍛材作為鍛件毛坯，鋼錠的利用率應(yīng)達75％～77％，軋材及鍛材的鍛比應(yīng)≥5，并且其超聲波探傷缺陷當(dāng)量應(yīng)≤φ2。選材原則是根據(jù)設(shè)備的噸位及工藝操作特點，并適當(dāng)考慮制造質(zhì)量和成本，在設(shè)計部門的指導(dǎo)下按上述要求做出最優(yōu)化的選擇。
(2)加熱，爐溫≤600℃時將鍛件毛坯放入爐中，在600℃進行第一階段保溫2小時，然后將爐子按功率升溫到800℃并進行第二階段保溫5小時，最后按功率升溫到1250±10℃并進行第三階段保溫4小時，其加熱規(guī)范按照如圖2所示曲線進行。
(3)鍛造，在水壓機上將加熱后的鍛件毛坯鍛壓成規(guī)定形狀和尺寸的半成品，保證總鍛造比≥5，始鍛溫度為1250±10℃，終鍛溫度≥850℃，鍛后按比例切除水冒口；(4)鍛后熱處理，正火加回火，正火時于860+10℃溫度條件下保溫11小時；回火時于650℃溫度條件下保溫22小時，具體方法按圖3所示曲線執(zhí)行。
(5)粗加工，按規(guī)定形狀和尺寸進行粗加工，并使鍛件粗糙度在6.3～3.2之間；(6)探傷并作相應(yīng)的調(diào)質(zhì)處理，如果探傷發(fā)現(xiàn)有缺陷，采用油淬調(diào)質(zhì)，使表面硬度HRC為32～36，如果探傷沒有發(fā)現(xiàn)缺陷，則采用水淬加K油冷卻，中溫回火加快冷去應(yīng)力回火進行調(diào)質(zhì)，使表面硬度HRC為38～43，當(dāng)探傷沒有發(fā)現(xiàn)缺陷時，淬火加熱溫度為860～870℃，淬火加熱和保溫時間為8小時，水冷14～15分鐘后入油，然后進行回火加熱450～480℃，回火加熱和保溫時間8小時。
(7)精加工，得到規(guī)定尺寸的合格錘桿成品。
經(jīng)檢驗，通過上述工藝鍛造所得的錘桿其金相晶粒度可達5～6級，抗拉強度σb為950，屈服強度σs為879，沖擊韌性Aku2為67.5，硬度HRC為41.5～43，縱向拉伸指標(biāo)δ為16％，面縮指標(biāo)Ψ為58％，各項機械性能指標(biāo)除δ有稍許下降外，其它均有不同程度的提高，錘桿的使用壽命有明顯提高，在其它條件不變的情況下，平均錘擊次數(shù)由原來的約2.3萬次提高到現(xiàn)在的約30萬次，提高了近15倍。
權(quán)利要求
1.一種鍛壓設(shè)備用錘桿的制造方法，其特征在于包括下列步驟(1)選材，選用經(jīng)鋼包精煉或電渣重熔工藝冶煉制得的鋼錠、軋材或鍛材作為鍛件毛坯，鋼錠的利用率應(yīng)達75％～77％，軋材及鍛材的鍛比應(yīng)≥5，并且其超聲波探傷缺陷當(dāng)量應(yīng)≤φ2；(2)加熱，爐溫≤600℃時將鍛件毛坯放入爐中，在600℃進行第一階段保溫2小時，然后將爐子按功率升溫到800℃并進行第二階段保溫5小時，最后按功率升溫到1250±10℃并進行第三階段保溫4小時；(3)鍛造，在水壓機上將加熱后的鍛件毛坯鍛壓成規(guī)定形狀和尺寸的半成品，保證總鍛造比≥5，始鍛溫度為1250±10℃，終鍛溫度≥850℃，鍛后按比例切除水冒口；(4)鍛后熱處理，正火加回火；(5)粗加工，按規(guī)定形狀和尺寸進行粗加工，并使鍛件粗糙度在6.3～3.2之間；(6)探傷并作相應(yīng)的調(diào)質(zhì)處理，如果探傷發(fā)現(xiàn)有缺陷，采用油淬調(diào)質(zhì)，使表面硬度HRC為32～36，如果探傷沒有發(fā)現(xiàn)缺陷，則采用水淬加K油冷卻，中溫回火加快冷去應(yīng)力回火進行調(diào)質(zhì)，使表面硬度HRC為38～43；(7)精加工，得到規(guī)定尺寸的合格錘桿成品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鍛壓設(shè)備用錘桿的制造方法，其特征在于步驟(6)中當(dāng)探傷沒有發(fā)現(xiàn)缺陷時，淬火加熱溫度為860～870℃，淬火加熱和保溫時間為4～10小時，水冷2～18分鐘后入油，然后進行回火加熱450～490℃，回火加熱和保溫時間4～10小時。
全文摘要
一種鍛壓設(shè)備用錘桿的制造方法，包括選材、加熱、鍛造、鍛后熱處理、粗加工、探傷并作相應(yīng)的調(diào)質(zhì)處理及精加工等步驟。原材料選用經(jīng)鋼包精煉或電渣重熔工藝冶煉制得的鋼錠、軋材或鍛材。鍛前加熱采用階梯加熱、多段保溫工藝，并采用水壓機進行鍛壓，粗加工后增加探傷工序，并根據(jù)是否有缺陷來采用不同的調(diào)質(zhì)處理工藝，確保了最終獲得的錘桿金相組織和機械性能達到最佳。本發(fā)明所制得的錘桿使用壽命明顯提高，在其它條件不變的情況下，平均錘擊次數(shù)由原來的約2.3萬次提高到現(xiàn)在的約30萬次，提高了近15倍。
文檔編號B21J7/00GK1962177SQ20061009525
公開日2007年5月16日 申請日期2006年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月6日
發(fā)明者劉英貴, 向小琴, 龔超, 彭必勝 申請人:國營重慶重型鑄鍛廠