[发明专利]一种大型支承辊锻件的锻造方法

说明书

本发明公开了一种大型支承辊锻件的锻造方法，涉及自由锻技术领域，其锻造方法包括如下步骤：将钢锭的冒口端压钳口，对钢锭锭身滚圆，并切除钢锭锭尾，得到钢锭毛坯；将钢锭毛坯加热到1220～1270℃并保温，保温时间依据钢锭锭身尺寸设定，将钢锭锭身镦粗至H/D=0.37～0.50；将钢锭表面均匀冷却至1000～1100℃以使锭身内外形成温度差；采用宽平砧对钢锭锭身进行拔长；将拔长后的坯料重新加热，再将锻件各部分的台阶拔长至设计尺寸，切除钢锭两端水口、冒口余料出成品。本发明利用一次镦粗拔长即可实现了钢锭心部的有效压实，解决了大型支承辊锻件往往需要两次镦拔的技术难题，大大降低了支承辊生产过程中的动能消耗，并进一步缩短了产品制造周期。

技术领域

本发明涉及自由锻技术领域，尤其是涉及一种大型支承辊锻件的锻造方法。

背景技术

支承辊是轧机设备上的重要部件，在轧制过程中长期承受交变弯曲应力，工作条件恶劣，通常需采用自由锻造工艺来生产。当采用自由锻造工艺锻造支承辊时，一般会运用锻比来衡量锻件的变形量，大的锻比表明锻件在锻造过程中进行了充分变形，这样钢锭心部的缺陷组织可以被有效压实，锻件组织上更加致密，使用性能更好，因此现有技术中一般要求支承辊辊身的锻比应大于3.0。由于支承辊锻件存在辊身直径尺寸大，且辊身重量占比高（占锻件总重量的比值通常在0.65以上）的结构特点，当选用利用率合适的钢锭一锭生产一件支承辊锻件时，采用传统的极限镦粗工艺方案往往不能满足辊身锻比大于3.0的制造要求。

另外，对于传统的极限镦粗，要求其镦粗高径比（即镦粗至钢锭锭身高度与直径的比值）不小于0.5，这是为了避免在后续拔长过程中端面心部金属逐渐凹陷，在锻件两端产生缩管状折叠，最终导致锻件内部探伤不合格报废而设置的。

在满足上述要求的同时压实钢锭心部缺陷，传统极限镦粗往往就需要再增加一个高温保温火次，采用两次镦粗拔长的锻造工艺方案。该传统方案给配炉生产带来了较大难度，不仅大大增加了动能消耗，也延长了产品的制造周期。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种大型支承辊锻件的锻造方法，解决了部分大型支承辊锻件必须采用两次镦拔来满足锻比及心部压实的技术问题。

本发明为了解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种大型支承辊锻件的锻造方法，包括如下步骤：

步骤一、将大型支承辊锻造用钢锭的冒口端压钳口，对钢锭锭身滚圆，并切除钢锭锭尾，得到钢锭毛坯；

步骤二、将步骤一得到的钢锭毛坯加热到1220～1270℃并保温，保温时间依据钢锭锭身尺寸设定，将钢锭锭身镦粗至H/D=0.37～0.50，其中，H为钢锭镦粗后的锭身高度，D为镦粗后锭身平均直径；

步骤三、将步骤二镦粗后的钢锭表面均匀冷却至1000～1100℃以使锭身内外形成温度差；

步骤四、采用宽平砧对步骤三处理后的钢锭锭身进行拔长，进砧量为锭身压前高度的0.6～0.8倍，压下量控制在16%～22%之间，以保证锭身两端处于高温状态的心部坯料有效鼓出；

步骤五、将步骤四拔长后的坯料重新加热至1150~1220℃，再将锻件各部分的台阶拔长至设计尺寸，切除钢锭两端水口、冒口余料出成品。

步骤三中钢锭表面均匀冷却的方式为空冷、鼓风冷却或鼓风喷雾冷却。

优选地，鼓风冷却或鼓风喷雾冷却过程在钢锭锭身侧面布置风扇，同时通过操作机夹持钢锭钳口使钢锭匀速旋转，以保证钢锭冷却均匀。

优选地，当钢锭镦粗后，锭身高度与锭身平均直径的比值为H/D=0.41～0.45时，钢锭表面均匀冷却方式采用鼓风冷却。

优选地，当钢锭镦粗后，锭身高度与锭身平均直径的比值为H/D=0.37～0.41时，钢锭表面均匀冷却方式采用鼓风喷雾冷却。

有益效果：