[发明专利]板件的锻造工艺

说明书

技术领域

本发明涉及锻造领域，具体涉及板件的锻造工艺。

背景技术

本申请所说“板件”，包括带孔或不带孔的饼形件。其一般D/H(外径与高度之比)≥15。比如水轮发电机的镜板、压力容器用封头板坯等。

以700MW水轮发电机组中的大型镜板为例，其外径接近5500mm，内径接近4000mm，厚度接近150mm。如图1～7所示，针对该镜板现有的成型工艺包括以下步骤：a、将钢锭1镦粗并冲孔后形成坯料；b、对坯料进行扩孔，从而在增大坯料内外径尺寸的同时保持坯料轴向厚度基本不变，扩孔后再对其进行轴向的平整；c、通过轴向的展压、扩孔和平整的步骤使坯料最终成型为镜板。

再以压力容器用封头板坯为例，其外径接近6000mm，厚度接近200mm。如图8～11所示，针对该封头板坯现有的成型工艺包括以下步骤：a、将钢锭1镦粗后形成坯料；b、对坯料进行轴向的展压；c、通过轴向的展压、平整的步骤使坯料最终成型为封头板坯。

上述工艺中除了扩孔时坯料轴向厚度基本不发生变化外，其余各步骤中坯料均是轴线受压变薄的变形趋势。其缺点在于：1)由于坯料的轴向厚度整体上呈减小的趋势，因此在步骤c中由于坯料的轴向厚度较小，展压时容易出现整体翘曲变形，由于镜板和封头板坯外圆尺寸大，且厚度薄，变形后校正困难。2)步骤c中由于坯料的外径大，无法整体镦粗，只能采用旋转展压，但旋转操作困难、镜板和封头板坯端面的终端温度不一致，容易粗晶和混晶。3)坯料锻造成饼形时容易产生层状缺陷。4)由于大型钢锭径向C偏析的存在，采用该成型方式将在同一端面导致硬度的不均匀。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供一种加工质量较好的板件的锻造工艺。

解决上述技术问题的技术方案是：板件的锻造工艺，将由钢锭镦粗并冲孔后形成的坯料锻造成筒形中间坯，然后再将该筒形中间坯剖开后展平形成板坯，最后在所述板坯上切割出成品。

本发明的有益效果是：试验证明，本发明创造性的通过将坯料锻造成筒形中间坯以使坯料轴向伸长而不是轴向镦粗的变形方式，避免了锻造饼形件时容易产生的层状缺陷，锻透性能更好；利用板坯所切割的成品使内外表面较为致密的锻造组织被保留下来，变形均匀，终锻温度一致，更有利于晶粒的细化和晶粒均匀，充分保证对锻件质量的特殊要求；此外该工艺还有效避免了由于钢锭径向的C偏析引起的硬度不均。可见，通过本发明的工艺能够显著提高产品的加工质量，满足大型镜板或封头板坯的加工要求。

附图说明

图1为钢锭示意图。

图2为对钢锭进行镦粗并冲孔后形成的坯料示意图。

图3为扩孔示意图。

图4为平整后的示意图。

图5为轴向的展压后的示意图。

图6为扩孔示意图。

图7为平整后形成的示意图。

上述图1～7均为现有大型镜板锻造工艺中各步示意图。

图8为钢锭示意图。

图9为对钢锭进行镦粗后形成的坯料示意图。

图10为展压示意图。

图11为轴向的展压、平整后的示意图。

上述图8～11均为现有压力容器用封头板坯锻造工艺中各步示意图。

图12为钢锭示意图。

图13为对钢锭进行镦粗并冲孔后形成的坯料示意图。

图14为扩孔示意图。

图15为拔长示意图。

图16为扩孔示意图。

图17为筒形中间坯的结构示意图。

图18为板坯结构示意图。

图19为在板坯上切割出成品的示意图。

图19中带内孔时为镜板，不带内孔时为封头板坯。

上述图12～19均为本发明工艺中各步示意图。

图中标记为：钢锭1、坯料2、马杠3、筒形中间坯4、板坯5、成品6、切割线7。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明。

如图12～19所示的板件的锻造工艺，其特点是将由钢锭1镦粗并冲孔后形成的坯料2锻造成筒形中间坯4，然后再将该筒形中间坯4剖开后展平形成板坯5，最后在所述板坯5上切割出成品6。所说的“成品”即为锻造成的板件。显然，本发明中将坯料2锻造成筒形中间坯4的过程是使坯料2发生轴向伸长的过程。这与目前锻造工艺中坯料轴向受压变薄的变形趋势恰好相反，因此避免了锻造饼形件时容易产生的层状缺陷，锻透性能更好。同时，利用板坯5所切割的成品使内外表面较为致密的锻造组织被保留下来，变形均匀，终锻温度一致，更有利于晶粒的细化和晶粒均匀，充分保证对锻件质量的特殊要求。而且，该工艺还有效避免了由于钢锭径向的C偏析引起的硬度不均。