提高中碳合金钢叠层制坯合格率的工艺的制作方法

2
pa，焊接电压≥90kv，焊接电流≤200ma，焊接速度100-300mm/min。
21.所述步骤8)焊接结束后修饰焊缝，聚焦电流600-650ma；加速电压95-100kv；束流电流50-80ma；焊接速度150mm/min-300mm/min；扫描频率100-300hz，扫描幅度20-40mm。
22.所述步骤9)的加热温度设定为1250-1280℃。
23.所述步骤10)后还包括步骤锻造开坯、轧制成型，锻后热处理，粗加工，调质处理。
24.所述锻后热处理的正火保温温度为830-930℃。
25.所述调质处理的淬火保温温度为850-900℃，回火温度为500-700℃。
26.本发明的有益效果是：
27.1.本发明通过板坯高温去应力处理、钢坯整体预热、提高加热温度、焊接时增加扫描等关键工艺措施保证中碳合金钢锻件在制造过程中表面无开裂现象，解决了中碳合金钢叠层制坯碳当量高、应力大，焊接时容易出现裂纹，造成中碳合金钢叠层制坯报废率高、产品质量不稳定的问题，有效地提高了产品质量。
28.2.本发明通过连铸板坯的高温热处理，又有效降低板坯内残余应力。
29.3.本发明通过钢坯的整体预热处理，减少焊接时开裂的概率。
30.4.本发明通过修饰焊缝可使焊缝更加平滑，进一步降低焊缝处的应力。
31.5.本发明通过提高封焊钢坯的保温温度，提升原子活性，可使界面得到更好的融合，提高锻件质量。
32.6.通过超声波检测，保证中碳合金钢锻件在制造过程中内部质量，发现问题后及时采取纠正和预防措施。
附图说明
33.图1为本发明中实施例的结构示意图。
具体实施方式
34.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
35.实施例1
36.结合图1所示，一种提高中碳合金钢叠层制坯合格率的工艺，包括如下步骤：1)板坯高温去应力热处理
37.现有技术中一般情况下板坯去应力保温温度为600-700℃，为充分消除板坯内部的残余应力，板坯的保温温度为920℃，使其完全奥氏体化。
38.2)板坯锯切
39.采用带锯床锯切成小单元坯料，为后续加工做准备。
40.3)板坯铣加工
41.铣加工小单元板坯6个面，上下平面粗糙度ra6.3，四周侧面粗糙度ra12.5。
42.4)板坯打磨、清洗
43.坯料表面处理后，每块坯料上下表面的清洁度rfu≤20.0；
44.5)板坯组坯、点焊
45.板坯提前在平台组坯，组坯后的坯料整体装入真空室的时间为10小时，真空电子束封焊时，真空室气压8.0
×
10-2
pa，焊接电压90kv，焊接电流200ma，焊接速度100mm/min，每道边焊接3段，每段长度40mm。
46.6)钢坯整体预热
47.将点焊后的钢坯整体装入电阻炉加热，严禁装入燃气炉加热，保温温度控制在300℃。保温结束后坯料立即盖上岩棉保温罩转运防止降温。
48.7)钢坯正式封焊
49.将预热好的钢坯吊运到封焊室进行正式焊接，真空室气压8.0
×
10-2
pa，焊接电压90kv，焊接电流200ma，焊接速度100mm/min。
50.8)修饰焊缝
51.正式焊接结束后，修饰焊缝，聚焦电流630ma；加速电压98kv；束流电流80ma。焊接速度300mm/min；扫描频率300hz，扫描幅度40mm。目的主要是让焊缝更平滑，减少焊缝处应力。
52.9)封焊钢坯加热
53.此工序加热温度提高至1250℃，目的是通过高温提高原子活性，后续在大变形量的基础上有利于界面完全融合。
54.实施例2
55.承接某客户订购的35crmo材质的φ4940xφ4224x799mm的锻环为例，锻环毛坯重量：40.71吨，下料重量45吨。
56.本发明实施包括以下步骤：
57.1)板坯高温去应力热处理
58.板坯尺寸(长x宽x高)为6850x2000x300mm，入厂复验合格后先高温去应力处理，保温温度为920℃；以充分消除板坯内部的残余应力；
59.2)板坯锯切
60.锯切成尺寸(长x宽x高)1140x2000x300mm小单元板坯共9块；
61.3)板坯铣加工
62.小单元板坯铣加工6个面，尺寸为(长x宽x高)1120x1985x291mm，上下面粗糙度为ra6.3，其余面为ra12.5；
63.4)板坯打磨、清洗
64.坯料表面打磨、清洗处理后，坯料上下表面的清洁度rfu≤20.0；
65.5)板坯组坯、点焊
66.板坯提前在平台组坯，组坯后的坯料整体装入真空室的时间11小时，真空室气压8x10-2
pa，焊接电压100kv，焊接电流120ma，焊接速度150mm/min，每道边焊接5处，每处长度50mm；
67.6)钢坯整体预热
68.点焊后的钢坯装入电阻加热炉，保温温度设定为220℃
±
10℃，保温结束后坯料立即盖上岩棉保温罩转运防止降温，转移到焊接工序；
69.7)钢坯正式焊接
70.将预热好的钢坯吊运到封焊室进行正式焊接，真空室气压7x10-2
pa，焊接电压
100kv，焊接电流＝120ma，焊接速度150mm/min；
71.8)修饰焊缝
72.正式焊接结束后，修饰焊缝，聚焦电流650ma；加速电压100kv；束流电流50ma。焊接速度150mm/min；扫描频率100hz，扫描幅度20mm；
73.9)封焊钢坯加热
74.封焊钢坯加热温度设定为1270℃，目的是通过高温提高原子活性，后续在大变形量的基础上有利于界面完全融合；
75.10)封焊钢坯构筑
76.封焊钢坯构筑通过镦粗、保压、高温扩散等工序使之成为一个整体坯料；
77.11)锻造开坯、轧制成型
78.开坯尺寸为φ3100xφ1700x1000mm，轧制后锻件尺寸为φ4990xφ4150x860mm；
79.12)锻后热处理
80.正火保温温度按照890℃；
81.13)粗加工
82.粗加工后尺寸为φ4970xφ4170x840mm；
83.14)调质处理
84.淬火保温温度为860℃
±
10℃，回火温度为620℃
±
10℃。
85.实施例3
86.承接某客户订购的42crmo材质的φ6770xφ6160x430mm的锻环为例，锻环毛坯重量：28.5吨，下料重量31.3吨。
87.一种提高中碳合金钢叠层制坯合格率的工艺，包括如下步骤：本发明实施包括以下步骤：
88.1)板坯高温去应力热处理
89.板坯尺寸(长x宽x高)为6850x2000x300mm，入厂复验合格后先高温去应力处理，保温温度为950℃
90.2)板坯锯切：锯切成尺寸(长x宽x高)1712x998x300mm小单元板坯共9块。
91.3)板坯铣加工：小单元板坯铣加工6个面，尺寸为(长x宽x高)1700x985x290mm，上下面粗糙度为ra6.3，其余面为ra12.5。
92.4)板坯打磨、清洗，打磨、清洗后，每块坯料上下表面的清洁度rfu≤20.0。
93.5)板坯组坯、点焊：板坯提前在平台组坯，整体装入真空室的时间12小时，真空室气压6x10-2
pa，焊接电压98kv，焊接电流180ma，焊接速度300mm/min，每道边焊接8处，每处长度45mm。
94.6)钢坯整体预热：点焊后的钢坯装入电阻加热炉，保温温度设定为250℃。保温结束后盖上保温岩棉转移到焊接车间。
95.7)钢坯正式焊接：真空室气压8x10-2
pa，焊接电压98kv，焊接电流180ma，焊接速度300mm/min。
96.8)修饰焊缝
97.正式焊接结束后，修饰焊缝，聚焦电流600ma；加速电压95kv；束流电流60ma。焊接速度180mm/min；扫描频率200hz，扫描幅度30mm。
98.9)封焊钢坯加热加热温度设定为1280℃。
99.10)封焊钢坯构筑此工序主要是通过镦粗、保压、高温扩散等工序使之成为一个整体坯料。
100.11)锻造开坯、轧制成型
101.开坯尺寸为φ3125xφ1700x690mm，轧制后锻件尺寸为φ6820xφ6090x490mm。
102.12)锻后热处理
103.正火保温温度按照890℃。
104.13)粗加工
105.粗加工后尺寸为φ6800xφ6110x470mm
106.14)调质处理
107.淬火保温温度为850℃
±
10℃，回火温度为560℃
±
10℃。
108.另外，后续工序还包括半精加工，超声波检测取样、理化检测，精加工，包装、发运等工序。锻件经超声波检测后内部质量满足en10228-3 3级要求。
109.本发明的描述中，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“竖直”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了描述本发明而不是要求本发明必须以特定的方位构造或操作，因此不能理解为对本发明的限制。本发明中的“相连”“连接”应作广义理解，例如，可以是连接，也可以是可拆卸连接；可以是直接连接，也可以是通过中间部件间接连接，对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语的具体含义。
110.以上所述为本发明的优选实施方式，具体实施例的说明仅用于更好的理解本发明的思想。对于本技术领域的普通技术人员来说，依照本发明原理还可以做出若干改进或者同等替换，这些改进或同等替换也视为落在本发明的保护范围。