[发明专利]一种超高筒体件的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及筒体件加工技术领域，具体地，涉及一种超高筒体件的制造方法。

背景技术

筒体件是一种空心构件，一般地，高度/直径≥1，属于一种特殊的环件，而外径小的环件可以通过热轧无缝钢管锯切下料得到，正常规格的环件可以通过棒料作为坯料下料后经过镦粗、冲孔、碾轧成型。而超高筒体件(H＞500mm)，尤其高度接近900mm时，靠近5M碾环机的高度极限，若采用正常碾环工艺流程，由于下料长，导致筒体件成型困难，若采用棒料掏孔后碾扩成型，钢料利用率太低，成本较高。因此，寻求一种既满足技术要求，又经济的成型方法具有十分重要的意义。

采用一般的下料～镦粗～冲孔～碾轧工艺无法满足无缝筒体的高度不小于700mm的生产工艺要求，而且存在制备工艺复杂、流程长、材料利用率低等缺点。具体地，筒体件生产规格为外径Φ为650-900mm，高度700～900mm，高径比1～1.3时，若采用常规工艺生产筒体件，比如下料～镦粗～冲孔～碾轧工艺，存在以下几个方面的技术瓶颈，1)该类筒体件的高度超出了2.5M碾环机的碾轧高度极限；2)外径尺寸超出了170/219/460无缝钢管机组的成管极限；3)5M碾环机碾轧高度虽然满足要求，但是下料长度长，导致常规工艺的冲孔极为困难。4)若采用棒料内镗孔～碾轧成型，成材率大大降低，成本升高，不经济适用。

国外也有采用挤压机压钛合金厚壁Φ460mm×114mm×2380mm筒体，但挤压机的吨位非常巨大，加工费用昂贵，成本偏高。

因此，开发一种生产周期短、成材率高、工艺成本低的高度不小于700mm的无缝筒体件的生产方法是非常必要的。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种超高筒体件的制造方法，该方法生产的筒体件的规格范围为：外径650～900mm，高度700～900mm，高径比(即高与外径之比)1～1.3。中间荒管的尺寸可依据筒体件的规格进行灵活设计。应用该制造方法具有批量生产周期短、成材率高、工艺成本低等优点。将其应用在工业壳体上，可使筒体件减少为2件，使焊接接头减少，同时降低了筒体件之间的开裂风险，大大缩短了工业壳体的生产周期，增加使用寿命。

为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种超高筒体件的制造方法，该制造方法依次包括熔炼浇注、锻造、棒料/管坯退火、热穿孔轧制、荒管/环坯退火、碾环以及筒体件退火步骤，其中：

在熔炼浇注步骤中，首先采用6t真空感应炉将原料进行熔炼浇注，之后采用6t真空自耗炉进行重熔浇注，得到Φ638mm真空自耗锭；

在所述锻造步骤中，采用45MN快锻机将所述直径Φ638mm真空自耗锭锻制成直径Φ500mm的棒料/管坯；

在所述热穿孔轧制步骤中，采用460轧管机组将所述直径Φ500mm的棒料/管坯热穿孔并进行轧制，从而得到外径为Φ530mm、壁厚为80～120mm的荒管/环坯；

在所述碾环(环轧)步骤中，首先根据所需筒体件的规格计算所述荒管/环坯的下料长度，然后将下料后的荒管/环坯进行加热，之后通过5M碾环机进行环轧，以得到高度为700～900mm、外径为650～900mm，高和外径比为1～1.3的筒体件。

在上述制造方法中，作为一种优选实施方式，所述筒体件的壁厚为50-80mm。

在上述制造方法中，作为一种优选实施方式，在所述锻造步骤中，首先将所述直径Φ638mm真空自耗锭进行加热，加热温度为1170～1200℃，该范围包括了其中的任何数值，例如为1170℃、1180℃、1190℃、1195℃、1200℃等，保温时间为5～7h，该范围包括了其中的任何数值，例如为5h、6h、7h等；然后将Φ638mm真空自耗锭放置于45MN快锻机上进行锻造，所述45MN快锻机的始锻温度≥1050℃，示例性地，该始锻温度可以为1050℃、1060℃、1180℃、1200℃等；停锻温度≥850℃，示例性地，该停锻温度可以为850℃、860℃、880℃、900℃等。

在上述制造方法中，作为一种优选实施方式，在所述棒料/管坯退火步骤中，退火温度为660～680℃，该范围包括了其中的任何数值，例如为660℃、665℃、670℃、680℃等，保温时间为24～28h，该范围包括了其中的任何数值，例如为24h、25h、26h、28h等，冷却速度≤30℃/h，示例性地，该冷却速度可以为30℃/h、25℃/h、20℃/h等，出炉温度≤350℃，示例性地，出炉温度可以为280℃、300℃、330℃、350℃等，出炉后空冷。