Способ изготовления поковок валов

Способ изготовления поковок валов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик.

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (ii) 764814 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву(22) Заявлено 16. 10. 78 (21) 2673034/25-27 с присоединением заявки Нов (23) При ор итет .—

Опубликовано 23р98р Бюллетень М 35 (51)М. Клз

В 21 З 5/00

Государственный комитет

СССР по дедам изобретений и открытий (53) УДК 621.73 (088.8) Дата опубликования описания 25. 09. 80 (72) Автор изобретения

Г. A. Пименов

Научно-производственное объединение по технологии машиностроения ЦНИИТМАШ (71) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОКОВОК

ВАЛОВ

30

Изобретение относится к обработ- ке металлов давлением, а именно к способам ковки крупногабаритных поковок.

Известен способ изготовления поковок валов, включающий нагрев слитка, ковку и термическую обработку (1)

Однако способ не позволяет получать крупногабаритные валы с одно,родной мелкозернистой структурой во всем объеме поковок.

Это объясняется не только отсутствием специальных ковочных нагревательных устройств и печей, способных нагревать заготовки более

2000.мм, но и невозможностью обеспечить при ковке по всей длине заготовки одну и ту же температуру деформации.

Для повышения качества поковок при изготовлении крупногабаритных валов в процессе ковки слитка вначале отковывают трехступенчатую заготовку с размерами первой ступени, соответствующими окончательным размерам, второй .и третьей ступени.с промежуточными размерами, после чего производят отпуск заготовки, а затем разнотемпературный нагрев ее по ступеням, при котором третью ступень нагревают до максимально допустимой температуры ковки, а первую ступень на участке, примыкающеМ ко второй ступени на длине не менее двух ее диаметров, выдерживают при температуре 150 — A C3, о после чего отковывают до окончательных размеров вначале вторую ступень, затем — первую.

В зависимости от длины вала ука-> занную последовательность операций повторяют неоднократно.

При этом при ковке второй ступени промежуточные размеры устанавливают с припусками, обеспечивающими в дальнейшем величину. степени деформации не менее 5%.

На фиг. 1 показан слиток; на фиг. 2 - трехступенчатая заготовка> на фиг. 3 — раэнотемпературный нагрев трехступенчатой заготовки под ковку; на фиг. 4 - ковка второй ступени с припуском — ЬО до поковочных размеров; на фиг; 5 — заготовка перед последней стадией ковки; на фиг. 6 — готовый вал.

764814

Предлагаемый способ осу |ествляется следующим образом.

Сначала за один или несколько ковочных нагревов куют ступенчатую заготовку, имеющую не менее трех ступеней. При этом ступени отковывают последовательно. Вначале куют одну из ступеней до поковочных раз- меров. Затем другую — до промежуточных размеров с припуском, обеспечивающим величины деформаций не менее, чем 5% для исправления при ковке крупнозернистой структуры, образующейся при последующем нагреве. Третью ступень куют также до промежуточных размеров, обеспечивающих укладку этой ступени на поду печи.

При ковке ступенчатую заготовку подвергают антифлокенной термической обработке — отпуску. После этого нагревают третью ступень до максимально дбпустимой ковочной темпера- туры. При этом первую ступень нагревают и выдерживают при

t = 150 С - A С на длине не менее и двух ее диаметров, так как греть первую ступень на всю длину нецелесообразно по технико-экономическим показателям: повышенный расход газа, пониженная напряженность пода печи, нецелесообразный рАсход .кирпича (кладки).А в ряде случаев эту ступень нельзя нагреть на всю ее длину из-эа ограниченных габаритных размеров цеха (tel-.òåìïåðàòóðà металла заготовки). Выбор интервала температур tt! = 150 С вЂ” AC обусловлен следующими соображениями:. ниже 150ОС вЂ” ьоэможно образование флокенов, выше АС9 — происходит рост зерен. Указанный интервал температур.в зависимости от марки стали и сечения заготовки гарантирует обеспЕчение во второй ступени ковочной температуры, необходимой для осуществления последующей горячей пластической .деформации (для исправления выросшего при нагреве аустенитного зерна). Неравномерно нагретую по длине ступенчатую заготовку подвергают ковке так, что в первую очередь отковывают ступень с припуском до поковочных размеров., Эта операцйя позволяет измельчить в этой ступени возросшее зерно при нагреве. Затем отковывают третью ступень до поковочных размеров. В слу-. чае, если третью ступень за один нагрев нельзя отковать до требуемых размеров вала, указанную выше последовательность операций повторяют неоднократно. Таким образом, предлагаемый способ позволяет получать удлиненные валы практически неограниченной длины. с однородной мелкозернистой структурой во всем объеме поковок.

B качестве примера конкретного исполнения способа приводится опиПоковка вала листогибочной маши- ны имеет массу 140 м, диаметр 900 мм и длину 26000 мм.

Первоначально иэ слитка (см. фиг. 1) за пять нагревов отковывают, например, в вырезных бойках с углом выреза Q = 135 трехступенчатую заготовку !см. фиг. 2) следующим образом: ступень Т вЂ” до поковочных размеров с О.! = 900 мм с получением. максимально возможной длинй

= 15000 мм при условии, чтобы ступень !!! по габаритам помещалась в (5 печь, ступень И вЂ” до промежуточных размеров E<- >

50 сание ковки и термообработки вала для листогибочной машины из слитка уассой 205 т. стали 25ХНЗМФА.

Ступень !Л вЂ” до промежуточных размеров 0 = 1630 мм, E+= 3200 мм.

Затем откованную заготовку подвергают антифлокенной термической обработке — отпуску, нагревают всю заготовку до сп = 650 С по всему объему, выдерживают при этой температуре в течение 20-36 ч с последующим замедленным охлаждением. Далее нагретую заготовку подвергают разнотемпературному нагреву в кузнечной печи по ступеням: ступень Т на длине не менее двух ее диаметров выдерживают при t!! = 350 С, ступень й!1220-1240 С, а в ступени И температура составляет 750-1100 С

И е (указанную операцию можно осуществлять, например, в установке, показанной на фиг. 3, rpe 1 — нагревательная печь; 2 — перекосная приставка к печи, в которой поддерживают (для стали 25ХНЗИФА) температуру Ф, = 350 С).

Неравномерно нагретую по ступеням заготовку подвергают ковке (см. фиг. 4), причем в первую очередь обжимают до поковочных размеров ступень П с Я = 10% (см. фиг. 2-5), а затЕм отковывают ступень ill на поковочные размеры вала Р = 26000 мм, 900 мм, например, в вырезных бойках с углом выреза 4 = 135О, Е 10% (см. фиг. 6 ).

После окончания ковки вал подвергается термообработке.

Предлагаемый способ позволяет получить крупные валы практически неограниченной длины с однородной мелкозернистой структурой во всем объеме заготовок. Кроме того, предлагаемый способ позволит резко уменьшить длительность металлургического цикла производства уникальных крупных удлиненных валов.

764814 фиг. 2

Формула изобретения

Способ изготовления поковок валов, включающий нагрев слитка, ковку и термическую обработку, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения качества поковок при изготовлении крупногабаритных валов, в процессе ковки слитка вначале отковывают трехступенчатую заготовку с размерами первой ступени, соответствующими окончательным размерам, второй и третьей ступени — с промежуточными размерами, после чего производят отпуск заготовки, а затем раэнотемпературный нагрев ее по ступеням, при котором третью ступень нагревают до максимально допустимой температуры ковки, а первую ступень на участке, примыкающем ко второй ступени на длине не менее двух ее диаметров, выдерживают при температуре 150 — А С9, после чеУ го отковывают до окончательных размеров вначале вторую ступень, а затем — третью.

f0 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Трубин В. Н. Свободная ковка на прессах. 1967, с. 249-253.

764814

Заказ 6393/9

Тираж 986 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наф., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4.

Составитель Е. Субботин

Редактор Т. Шагова Техред Н.Граб Корректор И. Муска