磁体支撑工字形锻件的碾轧成型制造方法与流程

本发明涉及锻压技术领域，具体涉及一种磁体支撑工字形锻件的碾轧成型制造方法。

背景技术：

工字形锻件是ITER项目磁体支撑的关键部件，材料为316LN奥氏体不锈钢，由于形状不规则，长度较长，厚度较薄，晶粒度要求较高，锻造存在较大的难度。常规的制造方法有以下三种：方法一：挤压成型的方式进行工字形锻件的生产，方法二：设计专用模具进行轧制成型，方法三：直接采用模具锻造，然后进行机械加工。但是由于该工字形产品尺寸超规格，现有的挤压设备难以满足尺寸要求，同时由于产品数量少，设计专用的轧制模具，改造轧制设备投入较大，造成生产成本较高，直接锻造然后机械加工成本较高且生产效率较低。

技术实现要素：

针对上述现有技术中的不足之处，发明旨在提供一种磁体支撑工字形锻件的碾轧成型制造方法，其加工成品的加工余量小，组织均匀，整个截面变形充分，晶粒细化，形状规则，锻件质量高，生产效率高。

为解决上述技术问题，发明的加工步骤如下：

一、坯料加工：将合金锭加热至1150-1180℃，采用镦粗、冲孔、扩孔等工序制造出预制坯料，

二、碾压成环：将预制坯料送入加热炉中进行加热处理，加热温度至1150-1180℃，取出加热后的坯料，放在碾环机上，将主轧辊衬套和芯辊衬套分别套在主轧辊和芯辊上，坯料的上下端面采用锥辊压住，启动碾环机，在主轧辊和芯辊的带动下开始转动，进行轧制，当达到尺寸后，关闭碾环机，得到成环的工字形环件，

三、工字形锻件成型：将上述工字形环件沿垂直方向(高度方向)切开，然后利用芯棒穿进环件内孔，启动液压机下压，通过多次旋转，逐渐将环件展开成工字形锻件，

四、工字形锻件校平处理：将上述工字形锻件放进平模中，通过水平方向(长度方向)上数次校平，即可得到成品工字形锻件。

所述的步骤三中对工字形环件沿垂直方向(高度方向)切开，其切口宽度为150-300mm。

本发明具有如下有益效果：该方法生产出的环锻件加工余量小，组织均匀，整个截面变形充分，晶粒细化，形状规则，锻件质量高，生产效率高。

附图说明

图1为发明中工字形环件碾轧状态图；

图2为发明中主轧辊结构示意图；

图3为发明中主轧辊衬套结构示意图；

图4为发明中芯辊结构示意图；

图5为发明中芯辊衬套结构示意图；

图6为发明中锥辊结构示意图；

图7为发明中工字形环件结构示意图。

具体实施方式

下面将结合发明实施例中的附图，对发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

具体实施方式一：

参看图1-图7，本具体实施方式的加工步骤如下：

一、坯料加工：将合金锭加热至1150℃，采用锻造液压机进行镦粗，利用冲床进行冲孔、扩孔等工序制造出预制坯料，

二、碾压成环：将预制坯料送入加热炉中进行加热处理，加热温度至1150℃，取出加热后的坯料1，放在碾环机上，将主轧辊衬套3和芯辊衬套5分别套在主轧辊2和芯辊4上，坯料1的上下端面采用锥辊6压住，启动碾环机，在主轧辊2和芯辊4的带动下开始转动，进行轧制，轧制过程中，先增加轴向轧辊的作用力，再放大环扎的宽展现象，使得坯料形成双鼓型，当达到尺寸后，关闭碾环机，得到成环的工字形环件7，

三、工字形锻件成型：将上述工字形环件7沿垂直方向(高度方向)切开，切口宽度为200mm，然后利用芯棒穿进环件内孔，启动液压机下压，通过多次旋转，逐渐将环件展开成工字形锻件，

四、工字形锻件校平处理：将上述工字形锻件放进平模中，通过水平方向(长度方向)上五次校平，即可得到成品工字形锻件。

本具体实施方式的工作原理：采用的镦粗工序，能够改善钢锭的铸态组织，不需要额外增加制坯模具，利用环件轧制过程中的宽展现象，在环轧过程中有意识的先增加轴向轧辊的作用力，放大环轧的宽展现象，使坯料形成双鼓型，再进行最终的环轧，得到工字形截面的环件，然后将工字形环形锻件沿高度方向剖开，将环件展平，最后利用模具进行校平。

本具体实施方式具有如下有益效果：使用该方法生产出的环锻件加工余量小，组织均匀，整个截面变形充分，晶粒细化，形状规则，锻件质量高，生产效率高。

具体实施方式二：

本具体实施方式的加工步骤如下：

一、坯料加工：将合金锭加热至1180℃，采用镦粗、冲孔、扩孔等工序制造出预制坯料，

二、碾压成环：将预制坯料送入加热炉中进行加热处理，加热温度至1180℃，取出加热后的坯料1，放在碾环机上，即，将主轧辊衬套3和芯辊衬套5分别套在主轧辊2和芯辊4上，坯料1的上下端面采用锥辊6压住，启动碾环机，在主轧辊2和芯辊4的带动下开始转动，进行轧制，轧制过程中，先增加轴向轧辊的作用力，再放大环扎的宽展现象，使得坯料形成双鼓型，当达到尺寸后，关闭碾环机，得到成环的工字形环件7，

三、工字形锻件成型：将上述工字形环件7沿垂直方向(高度方向)切开，切口宽度为250mm，然后利用芯棒穿进环件内孔，启动液压机下压，通过多次旋转，逐渐将环件展开成工字形锻件，

四、工字形锻件校平处理：将上述工字形锻件放进平模中，通过水平方向(长度方向)上八次校平，即可得到成品工字形锻件。