[发明专利]一种大直径长管坯的挤压锻造方法

说明书

本发明涉及一种大直径长管坯的挤压锻造方法，包括依次经过下述步骤：制坯、反挤压冲孔及漏料和管坯拔长步骤：所述的制坯过程为，将电渣锭经加热后进行镦拔，再将两端切除；所述的反挤压漏料过程为，利用接力冲子对坯料进行反挤压，当接力冲子的头部离模具小底盘的上端面距离达到200‑300mm时，停止反挤压操作，去掉模具小底盘，继续挤压，完成漏料后，形成管坯；所述的管坯拔长为，取出管坯中的接力冲子，并移走反挤压模具,利用上平砧和下V砧对预留拔长台阶处实施芯棒拔长。本发明的工艺方法简单，产品质量稳定。

技术领域

本发明涉及一种大直径长管坯的挤压锻造方法，属于金属加工技术领域。

背景技术

核电主管道是连接反应堆一次冷却剂系统主要设备的管道，在整个寿命周期中其健全性关系到核电系统的安全。为保证核电系统寿命60年的要求，核电主管道由两代半时的铸件主管道改进为三代锻件主管道。第三代核电主管道材质为316LN不锈钢，锻造时变形抗力大，工艺过程参数控制不当，易出现锻造裂纹。目前，生产管道的工艺尚存在大量的问题，产品的质量不能保证，如无管嘴的、用于弯制过渡段的直管锻件毛坯需采用保守的实心锻件，后期通过深孔套料和镗孔等机加工方式去除心部材料。这种工艺流程消耗了大量深孔加工设备工时，且材料的利用率较低，行业发展急需且有必要对现有直管锻件毛坯的热锻工艺进行改进。现有技术需锻造出实心锻件，后续需对其进行深孔套料和镗孔等机加工，缺点效率低，耗时间。而万吨水压机直接反挤压出大直径、长尺寸管坯受模具高度、挤压冲子预留摆放空间及水压机高度方向横梁行程空间等因素的影响，在实际操作上难点较多。

发明内容

针对这些缺点，本发明提出一种挤压和锻拔相结合的技术方案来实现水压机热锻制坯，用以解决水压机不能反挤压出大直径、长尺寸(5米左右) 管坯的技术难题，提高产品的效率，降低成本。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种大直径长管坯的挤压锻造方法，其特征在于，经过如下的加工步骤：

第一步，制坯，将电渣锭经锻造加热炉加热到1180℃，保温10小时后，通过水压机在电渣锭上部端压制钳把，然后实施漏盘镦粗，之后，由操作机夹持、使用上平砧和下V砧对坯料拔长，对拔长后的电渣锭两端进行切除, 得到中间段的棒状实心坯料；

第二步，反挤压冲孔及漏料：将上述棒状实心坯料返炉加热到1220℃，保温8小时，利用反挤压模具对坯料进行反挤压冲孔，所述的反挤压模具包括上模、中模、下模、模具小底盘和接力冲子，中模的内径大于上模和下模的内径，摆放反挤压模具时先放置下模，在下模中心的底部漏料孔中放入模具小底盘，在下模上方放置中模，反挤压坯料放入中模的中孔内并放置在模具小底盘上、上模套装在坯料外面并定位放置在中模上方，最后在坯料顶部的中心定位摆放第一个接力冲子，反挤压冲孔采用接力冲子挤压冲孔，坯料与反挤压模具空腔之间的间隙为10-25mm；当第一个冲子的头部离模具小底盘的上端面达到200-300mm时，停止反挤压操作，利用水压机台车把上模、中模、下模及坯料移出水压机，再用行车或操作机把它们向上一起抬起，移走模具小底盘，之后再把反挤压模具上模、中模、下模及坯料移回水压机台车面的位置，把水压机台车在其移动方向上复位到原先标示的位置，继续将接力冲子压入，产生漏料，坯料在漏料部位被剪断后，完成反挤压冲孔，形成中部为台阶状的管坯；在反挤压前将上模、中模、下模以及模具小底盘进行预热，预热温度应在300℃；

第三步，管坯拔长：反挤压冲孔后，取出所有接力冲子，移走反挤压模具，水压机换上上平砧和下V砧，将芯棒从预留拔长台阶侧插入管坯，由操作机夹持，利用上平砧和下V砧对预留拔长台阶处实施芯棒拔长，制得直管坯。

为了能够更好的实现本发明的技术方案，进一步的保证采用本方法加工的大直径长管坯的质量，对上述的技术方案进一步的加以限定及改进：

进一步，所述的第一步制坯中，电渣锭经过1-2次镦拔，且单次镦粗锻比控制在1.5-1.8、单次拔长锻比要保证在2以上，对拔长后的电渣锭两端进行切除，是指将经过镦拔的电渣锭的上部的切除率≥6％，下部的切除率≥ 3％；