采用轧制毛坯的环形加热炉大底板及其制造方法

专利名称：采用轧制毛坯的环形加热炉大底板及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种环形加热炉大底板及其制造方法，特别涉及一种采用轧制毛坯的环形加热炉大底板及其制造方法。
背景技术：
环形加热炉是热加工和热处理工艺中加热工件的加热设备，环形加热炉的大底板设置在环形加热炉内的底部，需要在高温环境中承受载荷的情况下长期稳定地工作。通常使用的环形加热炉大底板使用普通的耐热钢铸造加工制成，存在气缩孔较多，组织结构不致密，在高温环境中的强度、稳定性较差，性能不稳定，易变性、工作寿命较短，不能适应环形加热炉的工作需要。

发明内容
为了提高环形加热炉大底板的高温强度和高温稳定性，适应环形加热炉的工作需要，本发明提出一种采用轧制毛坯的环形加热炉大底板及其制造方法，所采用的技术方案是采用轧制毛坯的环形加热炉大底板，大底板的主体为圆盘结构，圆盘结构的一侧表面为平面，圆盘结构的另一侧的中心为平面，平面的外周为圆锥表面，圆锥表面与大底板共轴线，圆盘结构的圆周边缘的厚度小于圆盘结构的中心的厚度，大底板的中心设置中心孔，在大底板的两侧表面，环绕中心孔分别设置圆环形凸台，圆环形凸台与中心孔共轴，大底板的毛坯为轧制毛坯，轧制毛坯是轧制板材的一部分，轧制毛坯中大底板的圆周表面和相对的两侧表面分别设置加工余量，加工余量的厚度，与环形加热炉大底板的结构、尺寸、精度以及加工方式相适配。采用轧制毛坯的环形加热炉大底板，一种规格的大底板，圆盘结构的外径为1900毫米，圆盘结构的一侧表面为平面，圆盘结构的另一侧表面的中心直径450毫米以内的表面为与其相对的侧面平面平行的平面，一侧表面的中心直径450毫米以外的外周表面为圆锥表面，圆盘结构的圆周边缘厚度为159毫米，圆盘结构中心部位的最大厚度为175毫米，中心孔的直径为150毫米，圆环形凸台的外径为340毫米，圆环形凸台的内径为280毫米，在大底板的两侧表面中心孔与圆环形凸台的内圆表面之间分别设置圆环形凹槽，圆环形凹槽的深度为20毫米，圆环形凹槽的底部为平面，轧制毛坯中大底板的圆周表面的加工余量不小于15毫米，轧制毛坯中大底板相对的两侧表面的加工余量不小于20毫米。采用轧制毛坯的环形加热炉大底板，轧制毛坯的结构为圆周轮廓的板状结构。采用轧制毛还的环形加热炉大底板，圆环形凸台与圆盘结构的表面及圆环形凹槽的底部的连接部位设置圆弧连接结构。采用轧制毛坯的环形加热炉大底板，圆盘结构一侧的平面表面和另一侧的圆锥表面的表面粗糙度算术平均偏差不大于O. 8微米，圆盘结构另一侧表面的中心直径450毫米以内的平面的表面粗糙度算术平均偏差不大于6. 3微米，圆盘结构的圆周表面的表面粗糙度算术平均偏差不大于25微米。采用轧制毛坯的环形加热炉大底板的制造方法，大底板的材料为耐热不锈钢，材料经过钢模铸造设置为铸坯，铸坯没有肉眼可见的气孔、夹渣、裂纹和/或缩松的铸造缺陷，铸坯进行固溶处理，经过固溶处理的铸坯经过加热轧制设置为轧制板材，轧制板材按需要切割设置为轧制毛坯，轧制毛坯先后经过粗机械加工和精机械加工，精机械加工之后进行无损探伤检查，无损探伤检查合格的产品包装成为成品的大底板。采用轧制毛还的环形加热炉大底板的制造方法,无损探伤检查为超声波探伤检查、磁粉探伤检查和/或渗透探伤检查。采用轧制毛坯的环形加热炉大底板的制造方法，耐热不锈钢为0Cr23Nil3，采用轧制毛坯的环形加热炉大底板的制造方法，耐热不锈钢中C含量O. 25%至O. 4%, Cr含量22%至28%，Ni含量3. 5%至13%，S及P的含量均小于O. 03%。采用轧制毛坯的环形加热炉大底板的制造方法，耐热不锈钢中Si含量O. 1%至
O.4%, N 含量 O. 1% 至 O. 4%, RE 含量 O. 01% 至 3%，Mo 含量 O. 15% 至 2. 3%, W 含量 O. 15% 至2. 3%, Co 含量 O. 1% 至 13%, Mn 含量 1% 至 13%, Mg 含量 O. 0005% 至 O. 1%.本发明的采用轧制毛坯的环形加热炉大底板及其制造方法，采用上述技术方案所能取得的技术效果是采用轧制毛坯的环形加热炉大底板，大底板的主体为圆盘结构，圆盘结构的一侧表面为平面，圆盘结构的另一侧的中心为平面，平面的外周为圆锥表面，圆锥表面与大底板共轴线，圆盘结构的圆周边缘的厚度小于圆盘结构的中心的厚度，大底板的中心设置中心孔，在大底板的两侧表面，环绕中心孔分别设置圆环形凸台，圆环形凸台与中心孔共轴，采用这样的结构，可以更好地适应环形加热炉的工作需要，提高环形加热炉的工作性能。大底板的毛坯为轧制毛坯，轧制毛坯是轧制板材的一部分，可以充分发挥轧制工艺的特点，细化钢材的晶粒，并消除显微组织的缺陷，从而使钢材组织密实，力学性能得到改善。钢材浇注时形成的气泡、裂纹和疏松，也可在轧制过程中的高温和压力作用下被焊合，提高了金属的塑性和力学性能，轧制加工还能保证金属纤维组织的连续性，使锻件的纤维组织与锻件外形保持一致，使金属流线完整，可保证零件在高温环境下具有良好的力学性能与更长的使用寿命。大底板的结构基本为板状结构，厚度变化不大，采用轧制的板状毛坯，可以减少切削加工量，还可以简化毛坯的制造过程。轧制毛坯中大底板的圆周表面和相对的两侧表面分别设置加工余量，加工余量的厚度，与环形加热炉大底板的结构、尺寸、精度以及加工方式相适配，可以保证机械加工后大底板的尺寸精度和表面质量。采用轧制毛坯的环形加热炉大底板，一种规格的大底板，圆盘结构的外径为1900毫米，圆盘结构的一侧表面为平面，圆盘结构的另一侧表面的中心直径450毫米以内的表面为与其相对的侧面平面平行的平面，一侧表面的中心直径450毫米以外的外周表面为圆锥表面，圆盘结构的圆周边缘厚度为159毫米，圆盘结构中心部位的最大厚度为175毫米，中心孔的直径为150毫米，圆环形凸台的外径为340毫米，圆环形凸台的内径为280毫米，在大底板的两侧表面中心孔与圆环形凸台的内圆表面之间分别设置圆环形凹槽，圆环形凹槽的深度为20毫米，圆环形凹槽的底部为平面，可以使这种结构的环形加热炉大底板具有优良的性能和长期的工作稳定性。轧制毛坯中大底板的圆周表面的加工余量不小于15毫米，轧制毛坯中大底板相对的两侧表面的加工余量不小于20毫米，可以保证机械加工后大底板的尺寸精度和表面质量。采用轧制毛坯的环形加热炉大底板，轧制毛坯的结构为圆周轮廓的板状结构。便于轧制工艺的实施，便于减少机械加工的工作量。采用轧制毛坯的环形加热炉大底板，圆环形凸台与圆盘结构的表面及圆环形凹槽的底部的连接部位设置圆弧连接结构，可以减小大底板承受载荷情况下的应力集中现象，提高高温环境下的强度、工作寿命和抗变形能力。采用轧制毛坯的环形加热炉大底板，圆盘结构一侧的平面表面和另一侧的圆锥表面的表面粗糙度算术平均偏差不大于O. 8微米，可以保证大底板具有优良的工作性能。圆盘结构另一侧表面的中心直径450毫米以内的平面的表面粗糙度算术平均偏差不大于6. 3微米，圆盘结构的圆周表面的表面粗糙度算术平均偏差不大于25微米，即可以保证大底板的综合技术性能，又能避免加工成本过高。采用轧制毛坯的环形加热炉大底板的制造方法，大底板的材料为耐热不锈钢，可以保证大底板具有优良的耐高温工作性能。材料经过钢模铸造设置为铸坯，铸坯没有肉眼可见的气孔、夹渣、裂纹和/或缩松的铸造缺陷，可以保证制造出的大底板具有优良的高温环境下的工作性能。铸坯进行固溶处理，可以使铸坯中的过剩相充分溶解到固溶体中，以得到性能更好的过饱和固溶体，进一步提高材料的耐高温性能。经过固溶处理的铸坯经过加热轧制设置为轧制板材，可以利用轧制工艺的特点，细化钢材的晶粒，并消除显微组织的缺陷，从而使钢材组织密实，力学性能得到改善。这种改善主要体现在沿轧制方向上，从而使钢材在一定程度上不再是各向同性体；钢材浇注时形成的气泡、裂纹和疏松，也可在轧制过程中的高温和压力作用下被焊合，提高了金属的塑性和力学性能，轧制加工还能保证金属纤维组织的连续性，使锻件的纤维组织与锻件外形保持一致，使金属流线完整，可保证零件在高温环境下具有良好的力学性能与更长的使用寿命。轧制板材按需要切割设置为轧制毛坯，因为大底板的结构基本为板状结构，厚度变化不大，采用轧制的板状毛坯，可以减少切削加工量，还可以简化毛坯的制造过程。轧制毛坯先后经过粗机械加工和精机械加工，精机械加工之后进行无损探伤检查，可以排除有缺陷的产品，可以避免切削掉的加工余量影响探伤结果，进一步保证环形加热炉大底板的质量。无损探伤检查合格的产品包装成为成品的大底板，可以保护产品不受损伤。采用轧制毛还的环形加热炉大底板的制造方法,无损探伤检查为超声波探伤检查、磁粉探伤检查和/或渗透探伤检查，可以方便无损探伤检查的进行，并保证无损探伤检
查的质量。采用轧制毛坯的环形加热炉大底板的制造方法，耐热不锈钢为0Cr23Nil3，可以利用成品材料的耐热不锈钢板制造环形加热炉大底板，降低制造难度，降低成本。耐热不锈钢中C含量O. 25%至O. 4%, Cr含量22%至28%，Ni含量3. 5%至13%，S及P的含量均小于O. 03%，可以根据生产条件和使用条件，利用多种钢材成分配方的耐热不锈钢板制造环形加热炉大底板，保证环形加热炉大底板的耐高温工作性能，满足使用要求。采用轧制毛坯的环形加热炉大底板的制造方法，耐热不锈钢中Si含量O. 1%至
O.4%, N 含量 O. 1% 至 O. 4%, RE 含量 O. 01% 至 3%，Mo 含量 O. 15% 至 2. 3%, W 含量 O. 15% 至
2.3%, Co含量O. 1%至13%，Mn含量1%至13%，Mg含量O. 0005%至O. 1%，可以进一步提高环形加热炉大底板的耐高温工作性能，保证本发明的环形加热炉大底板可以在1100摄氏度至1300摄氏度的高温环境下长期稳定地工作。使用本发明的采用轧制毛坯的环形加热炉大底板及其制造方法，可以大幅度提高环形加热炉大底板的高温强度和高温稳定性，适应环形加热炉的工作需要，效果显著。


图1是本发明的采用轧制毛坯的环形加热炉大底板一种规格的剖视结构示意图。图2是本发明的采用轧制毛坯的环形加热炉大底板一种规格的俯视结构示意图。图3是本发明的采用轧制毛坯的环形加热炉大底板一种规格的轧制毛坯的剖视结构示意图。图中的标示含义如下I—大底板,2—圆盘结构,3—平面,4一圆锥表面,5—中心孔,6—圆环形凸台，7—圆环形凹槽，8—轧制毛还，9一圆弧连接结构。
具体实施例方式采用轧制毛坯的环形加热炉大底板，大底板的主体为圆盘结构，圆盘结构的一侧表面为平面，圆盘结构的另一侧的中心为平面，平面的外周为圆锥表面，圆锥表面与大底板共轴线，圆盘结构的圆周边缘的厚度小于圆盘结构的中心的厚度，大底板的中心设置中心孔，在大底板的两侧表面，环绕中心孔分别设置圆环形凸台，圆环形凸台与中心孔共轴，大底板的毛坯为轧制毛坯，轧制毛坯是轧制板材的一部分，轧制毛坯中大底板的圆周表面和相对的两侧表面分别设置加工余量。加工余量的厚度，与环形加热炉大底板的结构、尺寸、精度以及加工方式相适配，加工余量的厚度，与环形加热炉大底板的结构、尺寸、精度以及加工方式相适配。采用轧制毛坯的环形加热炉大底板，一种规格的大底板的剖视结构示意图如图1所示，一种规格的大底板的俯视结构示意图如图2所示。大底板I的主体为圆盘结构2，圆盘结构2的外径为1900毫米，圆盘结构2的一侧表面为平面3，圆盘结构2的另一侧表面的中心直径450毫米以内的表面为与其相对的侧面平面平行的平面，一侧表面的中心直径450毫米以外的外周表面为圆锥表面4，圆盘结构2的圆周边缘厚度为159毫米，圆盘结构2中心部位的最大厚度为175毫米，中心孔5的直径为150毫米，圆环形凸台6的外径为340毫米，圆环形凸台6的内径为280毫米，在大底板I的两侧表面中心孔5与圆环形凸台6的内圆表面之间分别设置圆环形凹槽7，圆环形凹槽7的深度为20毫米，圆环形凹槽7的底部为平面。轧制毛坯的剖视结构示意图如图3所示，轧制毛坯8中大底板I的圆周表面的加工余量不小于15毫米，轧制毛坯8中大底板I相对的两侧表面的加工余量不小于20毫米。图3中的双点划线表示大底板I的外轮廓。采用轧制毛坯的环形加热炉大底板，轧制毛坯的结构为圆周轮廓的板状结构。采用轧制毛坯的环形加热炉大底板，圆环形凸台与圆盘结构的表面及圆环形凹槽的底部的连接部位设置圆弧连接结构9。采用轧制毛坯的环形加热炉大底板，圆盘结构2 —侧的平面3表面和另一侧的圆锥表面4的表面粗糙度算术平均偏差不大于O. 8微米，圆盘结构2另一侧表面的中心直径450毫米以内的平面的表面粗糙度算术平均偏差不大于6. 3微米，圆盘结构2的圆周表面的表面粗糙度算术平均偏差不大于25微米。采用轧制毛坯的环形加热炉大底板的制造方法，大底板的材料为耐热不锈钢，材料经过钢模铸造设置为铸坯，铸坯没有肉眼可见的气孔、夹渣、裂纹和/或缩松的铸造缺陷，铸坯进行固溶处理，经过固溶处理的铸坯经过加热轧制设置为轧制板材，轧制板材按需要切割设置为轧制毛坯，轧制毛坯先后经过粗机械加工和精机械加工，精机械加工之后进行无损探伤检查，无损探伤检查合格的产品包装成为成品的大底板。采用轧制毛还的环形加热炉大底板的制造方法,无损探伤检查推荐为超声波探伤检查、磁粉探伤检查和/或渗透探伤检查。必要时可以进行射线照相检查。采用轧制毛坯的环形加热炉大底板的制造方法，耐热不锈钢可以为0Cr23Nil3。采用轧制毛坯的环形加热炉大底板的制造方法，耐热不锈钢中通常C含量O. 25%至O. 4%, Cr含量22%至28%，Ni含量3. 5%至13%，S及P的含量均小于O. 03%。采用轧制毛坯的环形加热炉大底板的制造方法，要求耐高温性能更优良的环形加热炉大底板，如需要在1100摄氏度至1300摄氏度的高温环境下长期稳定工作的环形加热炉大底板，使用的耐热不锈钢中推荐Si含量O. 1%至O. 4%，N含量O. 1%至O. 4%，RE含量
O.01% 至 3%, Mo 含量 O. 15% 至 2. 3%, W 含量 O. 15% 至 2. 3%, Co 含量 O. 1% 至 13%, Mn 含量 1%至 13%, Mg 含量 O. 0005% 至 O. 1%。本发明的采用轧制毛坯的环形加热炉大底板及其制造方法，不受上述实施例的限制，凡是利用本发明的结构、方法和/或方式，经过变换、代换和/或组合所形成的技术方案，都在本发明的保护范围内。
权利要求
1.采用轧制毛坯的环形加热炉大底板，其特征在于:大底板的主体为圆盘结构，所述圆盘结构的一侧表面为平面，所述圆盘结构的另一侧的中心为平面，所述平面的外周为圆锥表面，所述圆锥表面与所述大底板共轴线，所述圆盘结构的圆周边缘的厚度小于所述圆盘结构的中心的厚度，所述大底板的中心设置中心孔，在所述大底板的两侧表面，环绕所述中心孔分别设置圆环形凸台，所述圆环形凸台与所述中心孔共轴，所述大底板的毛坯为轧制毛坯，所述轧制毛坯是轧制板材的一部分，所述轧制毛坯中大底板的圆周表面和相对的两侧表面分别设置加工余量，所述加工余量的厚度，与所述环形加热炉大底板的结构、尺寸、精度以及加工方式相适配。
2.根据权利要求1所述的采用轧制毛坯的环形加热炉大底板，其特征在于:一种规格的所述大底板，所述圆盘结构的外径为1900毫米，所述圆盘结构的一侧表面为平面，所述圆盘结构的另一侧表面的中心直径450毫米以内的表面为与其相对的侧面平面平行的平面，所述一侧表面的中心直径450毫米以外的外周表面为圆锥表面,所述圆盘结构的圆周边缘厚度为159毫米，所述圆盘结构中心部位的最大厚度为175毫米，所述中心孔的直径为150毫米，所述圆环形凸台的外径为340毫米，所述圆环形凸台的内径为280毫米，在所述大底板的两侧表面所述中心孔与所述圆环形凸台的内圆表面之间分别设置圆环形凹槽，所述圆环形凹槽的深度为20毫米，所述圆环形凹槽的底部为平面，所述轧制毛坯中大底板的圆周表面的加工余量不小于15毫米，所述轧制毛坯中大底板相对的两侧表面的加工余量不小于20毫米。
3.根据权利要求2所述的采用轧制毛坯的环形加热炉大底板，其特征在于:所述轧制毛坯的结构为圆周轮廓的板状结构。
4.根据权利要求2所述的采用轧制毛坯的环形加热炉大底板，其特征在于:所述圆环形凸台与所述圆盘结构的表面及所述圆环形凹槽的底部的连接部位设置圆弧连接结构。
5.根据权利要求2所述的采用轧制毛坯的环形加热炉大底板，其特征在于:所述圆盘结构一侧的平面表面和另一侧的圆锥`表面的表面粗糙度算术平均偏差不大于0.8微米，所述圆盘结构另一侧表面的中心直径450毫米以内的平面的表面粗糙度算术平均偏差不大于6.3微米，所述圆盘结构的圆周表面的表面粗糙度算术平均偏差不大于25微米。
6.根据权利要求1所述的采用轧制毛坯的环形加热炉大底板的制造方法，其特征在于:所述大底板的材料为耐热不锈钢，所述材料经过钢模铸造设置为铸坯，所述铸坯没有肉眼可见的气孔、夹渣、裂纹和/或缩松的铸造缺陷，所述铸坯进行固溶处理，所述经过固溶处理的铸坯经过加热轧制设置为轧制板材，所述轧制板材按需要切割设置为轧制毛坯，所述轧制毛坯先后经过粗机械加工和精机械加工，所述精机械加工之后进行无损探伤检查，无损探伤检查合格的产品包装成为成品的所述大底板。
7.根据权利要求6所述的采用轧制毛坯的环形加热炉大底板的制造方法，其特征在于:所述无损探伤检查为超声波探伤检查、磁粉探伤检查和/或渗透探伤检查。
8.根据权利要求6所述的采用轧制毛坯的环形加热炉大底板的制造方法，其特征在于:所述耐热不锈钢为0Cr23Nil3。
9.根据权利要求6所述的采用轧制毛坯的环形加热炉大底板的制造方法，其特征在于:所述耐热不锈钢中:C含量0.25%至0.4%，Cr含量22%至28%，Ni含量3.5%至13%，S及P的含量均小于0.03%。
10.根据权利要求8所述的采用轧制毛坯的环形加热炉大底板的制造方法，其特征在于:所述耐热不锈钢中:Si含量0.1%至0.4%，N含量0.1%至0.4%, RE含量0.01%至3%，Mo含量0.15%至2.3%, W含量0.15%至2.3%, Co含量0.1%至13%，Mn含量1%至13%，Mg含量0.0005% 至0.1%。
全文摘要
采用轧制毛坯的环形加热炉大底板，大底板的主体为圆盘结构，圆盘结构的一侧表面为平面，圆盘结构的另一侧的中心为平面，平面的外周为圆锥表面，大底板的中心设置中心孔，环绕中心孔分别设置圆环形凸台，大底板的毛坯为轧制毛坯。大底板的材料为耐热不锈钢，材料经过钢模铸造设置为铸坯，铸坯进行固溶处理后轧制为轧制板材，轧制板材先后经过粗机械加工和精机械加工之后进行无损探伤检查，无损探伤检查合格的产品为成品的大底板。本发明的采用轧制毛坯的环形加热炉大底板及其制造方法，可以利用轧制工艺的特点，改善毛坯的结构，大幅度提高环形加热炉大底板的高温强度和高温稳定性，适应环形加热炉的工作需要，效果显著。
文档编号B23P15/00GK103075884SQ20121059329
公开日2013年5月1日 申请日期2012年12月31日 优先权日2012年12月31日
发明者张光华, 易云杰 申请人:江苏华信达特钢科技有限公司