无帽口钢锭的推广应用.pdf

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1、No．1《大型铸锻件》January2010HEAVYCAs，nNGANDFORGING无帽口钢锭的推广应用孙嫘马平(中国第二重型机械集团公司锻造厂，四川618013)摘要：分析了常规钢锭与无帽13钢锭制作筒类锻件的特点。明确指出无帽13钢锭锻件的优势：提高了钢锭利用率和锻件合格率，有效降低了冶炼和锻造成本，生产效率显著提高。关键词：无帽口钢锭；定向凝固；空心锻件；A、V型偏析中图分类号：m71．1文献标识码：BExtensiveUsingIngotswithoutCapSunLei，MaPingAbstract：Analyzingthecharacteris

2、ticsofingotsbynormalprocedureandwithoutcapusedfortubestypeforgings．PutOurfingerOilproductionadvantagesoftheingotswithoutcap：increasingtheutilizationratioandup-to-standardrateofhollowforgings，meanwhile，ithasalsocutdownthecostforsmeltingandforgingefectively，theproductioneflicien-cyiso

3、utstanding．Keywords：Ingotswithoutcap；Directionalsolidification；Hollowforgings；A，Vtypesegregation用无帽口钢锭代替普通钢锭生产筒体、滚圈等空心锻件。可以大幅度提高钢锭利用率和空心锻件质量，同时降低冶炼和锻造成本，缓解冶炼和锻造环节的瓶颈压力，缩短生产周期。1常规钢锭和无帽口钢锭的特性分析1．1常规钢锭锻造空心锻件的特点众所周知。在钢锭凝固过程中．钢水的选分结晶作用使树枝晶间的液体富集溶质元素。凝固过程中钢液的流动作用，把富集溶质的液体带到钢图1钢锭偏析模拟结果锭中未凝

4、固的区域．导致在整个钢锭内溶质元素Figure1Analogresultofsteelingotsegregation的分布不均匀，即产生钢锭的宏观偏析。钢锭的是一种凝固方向沿水平方向进行的定向凝固钢锭宏观偏析可分为：①位于钢锭底部的锥形负偏析(见图2)，主要用于空心类锻件，如筒形锻件、环区；②位于柱状晶区到等轴晶区的A型偏析；③形锻件、大孔径轴类锻件等。通过控制钢锭头部位于钢锭中心等轴晶区的v型偏析。图1为计和尾部的传热，使钢锭定向凝固。算机模拟真空钢锭A型偏析分布图。保温材料用常规钢锭生产空心类锻件时。经过切头、切尾、镦粗冲孔、拔长、机械加工等工序后，钢锭

5、中的A型偏析缺陷大部分暴露在锻件的内表面，而且在锻件的轴向和径向方向上，存在很大的[C]元素偏析．对锻件性能的均匀性产生较大的影响，特别是对需要堆焊包层的压力容器锻件质量影响更大。此外。用常规钢锭生产空心类锻件，工序复杂。钢锭利用率低。1．2无帽口钢锭的特点二重生产的无帽口钢锭．从本质上来说．其实图2无帽口钢锭凝固示意图Figure2Ingotwithoutcapsolidificationsketch收稿日期：20o9—10—1534《大型铸锻件》NO．1HEAVYCASnNGANDF0RGINGJanuary2010凝固过程中热量仅从钢锭模的侧壁传出，从下

6、料而控制了钢锭的凝固方向是由钢锭的表面沿水平方向向钢锭的中心进行，使V型偏析集中在钢锭的中心部位，减小了A型偏析出现的区域，减轻了钢锭轴向方向上的[C]元素偏析，达到提高锻第一步：切除水帽口下料件质量和空心类锻件钢锭利用率的目的。图3为用计算机模拟无帽口钢锭凝固过程和A型、V型偏析示意图。第二步：镦粗冲孔V／／／／／／／4n通水U第三步：芯轴拔长图3无帽口钢锭中A、V型偏析区第四步：扩孔Figure3A，Vtypesegregationoftheingotwithoutcap图4简体锻造步骤Figure4Theforgingstepsfortoforgetub

7、es从图3可以看到，由于控制了钢锭的传热方表1无帽锭的优势向，无帽口钢锭的凝固过程基本是沿水平方向由Table1Theadvantagesoftheingotswithoutcap钢锭的表面向钢锭的中心推进．钢锭缩孔位置处钢水重量火次压机台时加热时间钢锭利用率于钢锭的中心部位。缩孔深而细，钢锭的A、V型节省约20t减少1火节省约1h节省约15h提高约15％偏析集中在中心不大的一个区域内。锻制空心类锻件时，通过锻造过程的冲孔工序，可以去除集中了对无帽口锭的推广应用。为了将无帽口钢锭广在钢锭中心的缩孔，即A、V型偏析缺陷。钢锭沿泛用于筒形、环形、大孔径轴等空心类锻

8、件，我们水平方向凝固的特点，使钢锭在轴