一種矯正c型鑄鋼件的裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及大形鑄鋼件矯正整形技術，特別涉及一種矯正C型鑄鋼件的裝置。
【背景技術】
[0002]大型厚壁回轉體類高強度鑄鋼件材質屬于中高碳低合金鋼，材質主要包括如下質量組分 C:0.30-0.35，Si 彡 0.6，Mn:0.6-1.0，P 彡 0.025，S 彡 0.020，Ni 彡 0.4，Cr:1.4-1.7，Mo:0.15-0.35。鑄件直徑一般5 — 6m，分兩半造型，單半鑄鋼件呈C形，最大壁厚200mm，最小壁厚50mm，單半重量5t。要求最終的力學性能為:抗拉強度Rm彡770MPa，屈服強度Rp0.2彡525MPa，延伸率彡10%，斷面收縮率彡35%，本體硬度223~300HB，室溫沖擊韌性AKV多27J。從力學性能來看，屬于高強度類型，且綜合力學性能要求高。此類鑄件需要采用淬火方式處理，在冒口切割、質量熱處理后，鑄件經常存在張口或縮口變形的情況。張縮量基本為直徑方向0~30_，超出鑄造加工留量，導致局部位置加工黑皮或加工不上的情況發(fā)生。因此必須對鑄件先矯正再加工。
[0003]針對這一問題的傳統(tǒng)做法是對變形鑄件尺寸劃線后，對鑄件缺量部位進行焊補，對鑄件多肉部位氣刨挖除，最后再加工到位。這種做法不僅增加了焊接量，還增加了氣刨、鏟磨、NDT檢測等生產成本，而且存在焊接后二次變形的風險。
[0004]現(xiàn)有技術的另一種做法是在造型過程中增加鑄件反變形補貼量，在一定程度上保證了加工沒有黑皮現(xiàn)象發(fā)生，但卻增加了鋼液的消耗，使鑄件形狀尺寸與圖紙要求相差較大，也增加了加工量，使鑄件成本提高。
[0005]現(xiàn)有技術中也有采用設置單層十字拉筋的方法來防止鑄件變形的，但實際生產表明，僅僅設置單層十字拉筋對防止鑄件變形效果不顯著。
【實用新型內容】
[0006]本實用新型針對現(xiàn)有技術中鑄鋼件變形矯正技術存在的不足，提供一種矯正C型鑄鋼件的裝置，用于大型厚壁回轉體鑄鋼件的矯正，以簡化鑄鋼件矯正整形工藝，降低鑄件成本，并提高矯正整形效率和安全可靠性。
[0007]本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的，一種矯正C型鑄鋼件的裝置，包括待矯正的C型鑄鋼件，所述C型鑄鋼件水平設置在厚度大于20mm的鋼板上，所述C型鑄鋼件的C形開口方向與鋼板的邊長外緣對齊，并且C型鑄鋼件的C形開口一端內側與鋼板表面焊接固定，另一端為自由端，所述C形開口之間的鋼板上設有螺旋千斤頂，所述千斤頂的頂頭頂靠C型鑄鋼件自由端的內側，所述千斤頂另一端外側的鋼板上固定有用于抵靠千斤頂的擋塊，所述C型鑄鋼件內側的弧頂處設有用于加熱鑄鋼件的弧形預熱管。
[0008]本實用新型的矯正C型鑄鋼件的裝置，通過預熱管加熱和千斤頂的頂壓作用使工件產生熱變形實現(xiàn)鑄造變形量的矯正，簡化了鑄鋼件的矯正整形工藝，降低鑄件成本，并提高矯正整形效率和安全可靠性。
[0009]作為本實用新型的優(yōu)選方案，所述預熱管的弧長為C型鑄鋼件內弧長的0.3-0.4倍。
[0010]為便于預熱管的加熱，所述預熱管為火焰加熱的預熱管，并且預熱管的管壁上設有若干噴火孔，所述預熱管經可調的閥門與可燃氣源連通。
[0011]本實用新型的另一個目的是提供一種矯正C型鑄鋼件的方法，包括如下過程:
[0012]I)工藝準備:根據待整形C型鑄鋼件尺寸準備一厚度大于20mm并且平面尺寸大于所述C型鑄鋼件平面投影尺寸的平整厚鋼板，再通過C型鑄鋼件關鍵尺寸，確定鑄鋼件是張口還是縮口，根據加工工藝圖，確定張口量或縮口量，并在鋼板上劃線，標識出鑄鋼件在鋼板上的固定位置和矯正后的位置；
[0013]2)將所述C型鑄鋼件水平放到鋼板上，使鑄鋼件的C形開口端與鋼板的邊長外緣對齊，并將鑄鋼件C形開口的一端內圈焊接固定在鋼板上，鑄鋼件的另一端保持自由狀態(tài)，在鋼板上沿鑄鋼件的開口方向水平放置一臺50~100t螺旋千斤頂，使千斤頂的頂頭頂在鑄鋼件自由端內側，在千斤頂的另一端外側的鋼板表面焊接固定一擋塊抵住千斤頂，在鑄鋼件自由端外側矯正后位置的劃線標記處焊接固定一基準桿，以確定鑄鋼件的矯正終點位置；
[0014]3)在鑄鋼件內側弧頂固定一 0.3 — 0.4倍內弧長的用于加熱鑄鋼件的預熱管，所述預熱管經閥門與可燃氣源連接，并且預熱管的管壁設有噴火孔；
[0015]4)將預熱管接通可燃氣源并點燃使加熱火焰從噴火孔噴出對鑄鋼件內側進行加熱，通過閥門調節(jié)火焰，使火焰從小到大，半小時內火焰逐漸調到最大，同時用石棉布將預熱管和鑄鋼件加熱部分遮蓋，避免火焰影響矯正操作，觀測鑄鋼件自由端外側與基準桿之間的變化，隨著加熱溫度的升高，自由端向基準桿逐漸靠近；當鑄鋼件沿C形開口的矯正量小于1mm時，采用預熱管內側加熱進行矯正，當鑄鋼件沿C形開口的矯正量大于1mm時，預熱管對鑄鋼件內側加熱過程中，鑄鋼件內側和外側的溫度差逐漸減小，自由端向基準桿靠近的速度逐漸減小并停止，當鑄鋼件的溫度達到130~170°C后，保溫30分鐘，在鑄鋼件自由端內側用千斤頂開始緩慢加力，保持鑄鋼件自由端外圈每分鐘外擴4一6_，直到外圈最終接觸基準桿即停止加壓；
[0016]5)檢查鑄鋼件內側和外側無異常后，將鑄鋼件與鋼板的接觸面內外側點焊若干點加固；
[0017]6)關閉預熱管的火焰氣源，移開預熱管，將鑄鋼件加熱部位用保溫棉覆蓋，將鋼板連同鑄鋼件吊運至退火爐進行消應力退火，最后取出工件，拆除鋼板。
[0018]為便于消除矯正后鑄鋼件的內應力，所述步驟6)中的退火工藝為:工件進爐前，爐內先預熱至100~150°C，裝入工件后，以30~60°C /h的速度升溫至580~620°C，保溫t小時，其中t=鑄件最大壁厚+lh/inch+(2~3)h，然后以20~50°C /h速度降溫至鑄鋼件溫度小于200°C再出爐，出爐后在空氣中自然冷卻至20~40°C，割開并修平鑄鋼件與鋼板的焊縫。
[0019]為便于鑄鋼件與鋼板的固定，所述步驟2)中鑄鋼件一端內側與鋼板之間的焊縫高度為50—60mm，焊縫長度為120—150mm。
[0020]本實用新型的矯正C型鑄鋼件的方法能夠準確實現(xiàn)大型厚壁回轉體類鑄鋼件鑄造變形的矯正，尤其是大型厚壁C環(huán)類高強度鑄鋼件鑄造生產過程中變形的矯正，不需要使用大型矯正輔助設備，操作簡單易行，安全可靠。同時，本實用新型方法大幅降低了鑄件因變形引起的尺寸焊補量，節(jié)約焊接成本，縮短鑄件生產周期。
【附圖說明】
[0021]圖1為本實用新型的C型鑄鋼件內側預熱示意圖。
[0022]圖2為本實用新型的矯正C型鑄鋼件的裝置的示意圖。
[0023]其中，I鑄鋼