[发明专利]一种超大直径大弧角薄壁台阶锻件锻造成形方法

说明书

本发明公开了一种超大直径大弧角薄壁台阶锻件锻造成形方法，包括以下步骤：S1预制坯阶段；坯料进行冲孔，拔长成3个台阶，然后扩孔平整得到锥形筒体坯；S2中间修形开坯阶段；将锥形筒体坯沿径向等分为两个半圆筒体，并检查最小内径、最大外径处棱角，清理倒圆圆角小于R200mm的棱角，获得半圆筒体坯；S3将半圆筒体坯置于通用转台上，采用1600上平砧逐次碾压拔长坯料，碾压到工艺厚度，得到该薄壁台阶锻件，本发明适用于薄壁台阶锻件技术领域，不会破坏了锻件沿弧线的锻态织构连续性，同时成型风险低，投入成本小，对提升我国大尺寸异形弧形锻件和重型装备制造实力具有重要意义。

技术领域

本发明属于薄壁台阶锻件技术领域，具体是一种超大直径大弧角薄壁台阶锻件锻造成形方法。

背景技术

薄壁台阶锻件形状类似月牙形，属于超大型装备锻件，是典型的异形弧形锻件，且由于其尺寸极大，自由锻造难度非常高。其弧形中径达8米，宽幅近1.5米，壁厚仅300mm，带有弧长近1米的全截面凸台，整个弧角达180°，探伤及性能要求高，国内鲜有该锻件成功制造的先例。

一般这种弧形锻件尺寸都较小，可用模具成形，或者将弧形锻件沿弧长分段，将多块小弧形锻件焊接组合，这种方法锻造难度小、制造成本低，但丧失了锻件质量优势，即分段焊接破坏了锻件沿弧线的锻态织构连续性；或者采用复杂的模具工装来辅助弧形锻件成形，成形风险高、投入成本大。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种超大直径大弧角薄壁台阶锻件锻造成形方法。

为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种超大直径大弧角薄壁台阶锻件锻造成形方法，包括以下步骤：

S1预制坯阶段；坯料进行冲孔，拔长成3个台阶，然后扩孔平整得到锥形筒体坯；

S2中间修形开坯阶段；将锥形筒体坯沿径向等分为两个半圆筒体，并检查最小内径、最大外径处棱角，清理倒圆圆角小于R200mm的棱角，获得半圆筒体坯；

S3将半圆筒体坯置于通用转台上，采用1600上平砧逐次碾压拔长坯料，碾压到工艺厚度，得到该薄壁台阶锻件。

优选的，所述步骤S1中，锥形筒体坯斜角为7°～10°。

优选的，所述步骤S1中，锥形筒体坯上下两圆环长短轴差值不超过50mm；锥形筒体坯上下两圆环轴向投影的圆心距离不超过50mm。

优选的，所述步骤S1中，拔长、扩孔过程中锻坯温度为850℃～1220℃。

优选的，所述步骤S2中，半圆筒体坯圆角半径不小于200mm。

优选的，所述步骤S3中，半圆筒体坯横向截面高度应不超过壁厚的2倍。

优选的，所述步骤S3中，沿弧长逐砧次碾压时，需控制进砧量，并根据凸台位置调整进砧方法及方向。

优选的，所述步骤S3中，对于全截面台阶区域，需控制接砧及压下量。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

本发明中，通过预制坯阶段锻造出锥面接管筒体坯；在中间修形开坯阶段将筒体等分为两个半圆筒体，并修整圆滑棱角；在终成形阶段，通过对半圆筒坯逐次碾压拔长，促使半圆筒体坯料发生向两侧的径向流变，最终实现弧形锻件的锻造成形；采用常用锻造工装，通过常规成形操作，获得形状尺寸满足要求、整体锻态织构连续的锻件产品；不会破坏了锻件沿弧线的锻态织构连续性，同时成型风险低，投入成本小，对提升我国大尺寸异形弧形锻件和重型装备制造实力具有重要意义。

附图说明

图1是本发明的流程图；

图2是本发明的电渣锭尺寸及切底示意图；