大型鑄管模產品開發

許燕燕 蘇繼偉

(石鋼京誠裝備技術有限公司，遼寧115004)

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大型鑄管模產品開發

許燕燕 蘇繼偉

(石鋼京誠裝備技術有限公司，遼寧115004)

介紹了大型鑄管模產品的加熱工藝和鍛造工藝，并制定了適合本公司的操作要點，保證了產品開發試制成功。

管模；加熱工藝；鍛造工藝；試制

鑄管模全稱為離心球墨鑄鐵管管模，是用于澆鑄球墨鑄鐵管的模具，是在離心鑄管機上生產球墨鑄鐵管的大型熱工工裝，其鋼種材料為21CrMo10或30CrMo。生產中，管模始終處于惡劣的工作狀況下，高速旋轉下，外表面被冷卻水包容，內表面直接與1 350～1 400℃的高溫鐵水接觸，長期承受交變熱應力、拉伸應力、扭轉應力等作用，故其屬于工業消耗品，其使用壽命與管模的生產質量直接相關。管模在使用一定次數之后就會出現網格狀裂紋，將無法用其再進行鑄管生產，只能是換上新的管模。

1 產品的一般要求

1.1 化學成分

管模材質為21CrMo10，GB/T 25715—2010國家標準中對化學成分有規定，但范圍比較寬泛，生產時必須針對所生產鑄管模的具體要求和生產設備條件來確定內控成分，見表1。

在冶煉過程中，盡可能降低P、S元素含量，并降低鋼中的五害元素的含量。采取有效的措施，提高鋼錠表面的質量，減少鋼錠中外來夾雜物的含量，減少偏析程度和冶金缺陷，提高鋼錠的整體質量，為鍛造提供優質的原料。

表1 21CrMo10材料的化學成分(質量分數，%)

1.2 技術要求

鑄管模進行超聲檢測，應符合JB/T 5000.15—2007 Ⅲ級標準要求。表面不允許有目視可見的裂紋、重皮、氣孔、白點和夾渣等缺陷。毛坯的鍛造比≥3.5。鋼錠采用電爐/轉爐冶煉+精煉爐精煉+真空脫氣。

2 鍛造工藝研究

2.1 加熱工藝

根據工廠生產實際及鍛造工藝綜合考慮，采用冷錠生產鑄管模，鋼錠脫模后進行退火處理，冷送到鍛造車間進行加熱。針對21CrMo10鋼種的特性，冷錠加熱時，要求裝爐爐溫低，升溫速度慢，均熱時間長，保證在加熱過程中最大限度的降低熱應力和組織應力，具體加熱工藝見圖1。

2.2 鍛造工藝

管模鍛件為薄壁長筒形件，溫度下降比較快，而且長度為6 m左右，芯棒拔長比較耗費時間，這就決定這類產品在拔長過程中容易產生問題。以下以DN600管模為例進行介紹。

圖1 加熱工藝

圖2 DN600管模鍛件圖

DN600管模鍛件重10 t，鋼錠重16 t，利用率62.5%，采用80 MN油壓機鍛造，鍛件圖如圖2。

DN600管模管模鍛造工藝為：

第一火：鐓粗，沖孔，平整端面；第二火：馬杠擴孔650 mm；第三火：600 mm芯棒預拔長；第四火：芯棒拔長至鍛件尺寸，精整出成品。

根據其他公司生產過程中存在的問題，結合本公司生產特點，為了保證管模產品一次生產合格，在生產過程中需注意以下幾個問題：

(1)嚴格控制終鍛溫度，過程中應經常測量溫度，不低于900℃。如果低于900℃，及時返爐。

(2)沖孔后，應及時清理沖孔的飛邊，防止缺陷帶入芯棒拔長工序。

(3)應準備2～3支芯棒，在生產一定階段時，及時更換芯棒。

3 結論

通過對生產的管模后序質量進行跟蹤，沒有發現內孔存在裂紋、重皮和缺肉等問題，超聲檢測及外觀尺寸檢驗完全滿足用戶的要求，此類產品開發試制成功。

編輯 杜青泉

Development of Large Cast Iron Pipe Mold

Xu Yanyan, Su Jiwei

The heating process and the forging process of large cast iron pipe mold have been introduced, and the operating points which are suitable for our company have been prepared, which ensures the development and trial-production of this product successfully.

pipe mold; heating process; forging process; trial production

2016—05—07

TG316

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