[发明专利]一种矫正C型铸钢件的装置及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及大形铸钢件矫正整形技术，特别涉及一种矫正C型铸钢件的装置及其方法。

背景技术

大型厚壁回转体类高强度铸钢件材质属于中高碳低合金钢，材质主要包括如下质量组分C：0.30~0.35，Si≤0.6，Mn：0.6~1.0，P≤0.025，S≤0.020，Ni≤0.4，Cr：1.4~1.7，Mo：0.15~0.35。铸件直径一般5—6m，分两半造型，单半铸钢件呈C形，最大壁厚200mm，最小壁厚50mm，单半重量5t。要求最终的力学性能为：抗拉强度Rm≥770MPa， 屈服强度Rp0.2≥525MPa，延伸率≥10%，断面收缩率≥35%，本体硬度223~300HB，室温冲击韧性AKV≥27J。从力学性能来看，属于高强度类型，且综合力学性能要求高。此类铸件需要采用淬火方式处理，在冒口切割、质量热处理后，铸件经常存在张口或缩口变形的情况。张缩量基本为直径方向0~30mm，超出铸造加工留量，导致局部位置加工黑皮或加工不上的情况发生。因此必须对铸件先矫正再加工。

针对这一问题的传统做法是对变形铸件尺寸划线后，对铸件缺量部位进行焊补，对铸件多肉部位气刨挖除，最后再加工到位。这种做法不仅增加了焊接量，还增加了气刨、铲磨、NDT检测等生产成本，而且存在焊接后二次变形的风险。

现有技术的另一种做法是在造型过程中增加铸件反变形补贴量，在一定程度上保证了加工没有黑皮现象发生，但却增加了钢液的消耗，使铸件形状尺寸与图纸要求相差较大，也增加了加工量，使铸件成本提高。

现有技术中也有采用设置单层十字拉筋的方法来防止铸件变形的，但实际生产表明，仅仅设置单层十字拉筋对防止铸件变形效果不显著。

发明内容

本发明针对现有技术中铸钢件变形矫正技术存在的不足，提供一种矫正C型铸钢件的装置，用于大型厚壁回转体铸钢件的矫正，以简化铸钢件矫正整形工艺，降低铸件成本，并提高矫正整形效率和安全可靠性。

本发明的目的是这样实现的，一种矫正C型铸钢件的装置，包括待矫正的C型铸钢件，所述C型铸钢件水平设置在厚度大于20mm的钢板上，所述C型铸钢件的C形开口方向与钢板的边长外缘对齐，并且C型铸钢件的C形开口一端内侧与钢板表面焊接固定，另一端为自由端，所述C形开口之间的钢板上设有螺旋千斤顶，所述千斤顶的顶头顶靠C型铸钢件自由端的内侧，所述千斤顶另一端外侧的钢板上固定有用于抵靠千斤顶的挡块，所述C型铸钢件内侧的弧顶处设有用于加热铸钢件的弧形预热管。

本发明的矫正C型铸钢件的装置，通过预热管加热和千斤顶的顶压作用使工件产生热变形实现铸造变形量的矫正，简化了铸钢件的矫正整形工艺，降低铸件成本，并提高矫正整形效率和安全可靠性。

作为本发明的优选方案，所述预热管的弧长为C型铸钢件内弧长的0.3—0.4倍。

为便于预热管的加热，所述预热管为火焰加热的预热管，并且预热管的管壁上设有若干喷火孔，所述预热管经可调的阀门与可燃气源连通。

本发明的另一个目的是提供一种矫正C型铸钢件的方法，包括如下过程：

1）工艺准备：根据待整形C型铸钢件尺寸准备一厚度大于20mm并且平面尺寸大于所述C型铸钢件平面投影尺寸的平整厚钢板，再通过C型铸钢件关键尺寸，确定铸钢件是张口还是缩口，根据加工工艺图，确定张口量或缩口量，并在钢板上划线，标识出铸钢件在钢板上的固定位置和矫正后的位置；

2）将所述C型铸钢件水平放到钢板上，使铸钢件的C形开口端与钢板的边长外缘对齐，并将铸钢件C形开口的一端内圈焊接固定在钢板上，铸钢件的另一端保持自由状态，在钢板上沿铸钢件的开口方向水平放置一台50~100t螺旋千斤顶，使千斤顶的顶头顶在铸钢件自由端内侧，在千斤顶的另一端外侧的钢板表面焊接固定一挡块抵住千斤顶，在铸钢件自由端外侧矫正后位置的划线标记处焊接固定一基准杆，以确定铸钢件的矫正终点位置；

3）在铸钢件内侧弧顶固定一0.3—0.4倍内弧长的用于加热铸钢件的预热管，所述预热管经阀门与可燃气源连接，并且预热管的管壁设有喷火孔；