本发明属于锻造技术领域，涉及一种解决大截面中低碳钢、碳锰钢等方块类锻件产生探伤粗晶的工艺方法。
背景技术：
横梁、方板等方块类锻件尺寸较大，厚度达1米以上，由于形状简单，锻造成型时间短，锻造结束后芯部温度高，导致再结晶细化后的晶粒迅速长大，从而造成过热，无法满足探伤要求。常规生产过程中锻件成型后空冷至一定温度，装炉进行锻后热处理，出炉后进行探伤检验。探伤时经常因为出现草状波，从而无法判断锻件内部是否存在缺陷。为满足探伤要求，通常采用重新正火来细化晶粒，直到消除草状波为止，造成了能源的大量浪费，延长了生产周期，降低了生产效率。
技术实现要素：
为了解决上述问题，本发明提供一种解决大截面中低碳钢、碳锰钢方块类锻件探伤粗晶的工艺方法，能够有效避免空冷粗晶，生产周期大大缩短。
本发明采用的技术方案如下：
一种解决大截面方块类锻件产生探伤粗晶的工艺方法，包括以下步骤：
1）将锻造成型的锻件按照先水冷再空冷的方式进行交替循环冷却，直至锻件表面温度为200-500℃后，执行步骤2）；
2）将锻件装炉进行锻后正回火；
3）将锻件吊出空冷至表面温度300-350℃后装炉回火；
4）将锻件炉冷至300℃以下，出炉，空冷至室温。
上述解决大截面方块类锻件产生探伤粗晶的工艺方法，上述步骤1）中，循环交替冷却时，所述水冷时间为20-60s、空冷时间为2-5min。
上述解决大截面方块类锻件产生探伤粗晶的工艺方法，上述步骤2）中，所述锻后正回火的方法为：装炉后在300-350℃工况下保温8h，之后升温至650-670℃并保温4h，最后再升温至850-910℃并保温16-22h。
上述解决大截面方块类锻件产生探伤粗晶的工艺方法，上述步骤3）中，所述装炉回火的方法为：装炉后在650-680℃工况下保温30-35h。
本发明的有益效果为：本发明在锻造后采水、空循环交替的冷却方式，降低了方块类锻件毛坯芯部温度，减少了在高温区停留的时间，有效遏制了晶粒的快速长大，避免了晶粒粗化；同时加快冷却细化了组织，增加了正火时相变重结晶的形核数量，促进了奥氏体晶粒的细化。从而在锻后正回火后细化了晶粒，避免了探伤时草状波的产生，满足锻件正常探伤条件。本发明工艺方法减少了正火次数，提高了生产效率，降低了生产成本。
具体实施方式
下面通过若干实施例对本发明进一步解释说明。
实施例1
本实施例选用材质为35#钢的横梁，其长×宽×高为2550×2100×1100mm，解决其大截面方块类锻件产生探伤粗晶的工艺方法，包括以下步骤：
1）横梁锻造成型后，入水冷却20s再空冷2min，如此循环交替地冷却横梁锻件，直至锻件表面温度300-320℃；
2）横梁锻件装炉进行锻后正回火：300-320℃工况下保温8h，之后升温至650℃并保温4h，最后再升温至850℃并保温16h；
3）将横梁锻件吊出空冷至表面温度300℃后装炉回火：在650-660℃工况下保温30h；
4）将横梁锻件炉冷至300℃以下出炉空冷至室温。
将该横梁锻件表面加工见光后，用2MWHZ直探头按照标准JB/T5000.15-2007,3级要求进行探伤，完全满足探伤要求。
实施例2
本实施例与实施例1选材相同，依然是选用材质为35#钢、长×宽×高为2550×2100×1100mm的横梁，解决其大截面方块类锻件产生探伤粗晶的工艺方法，包括以下步骤：
1）横梁锻造成型后，入水冷却30s再空冷4min，如此循环交替地冷却横梁锻件，直至锻件表面温度420-500℃；
2）横梁锻件装炉进行锻后正回火：在350℃工况下保温8h，之后升温至660℃并保温4h，最后再升温至860-870℃并保温20h；
3）将横梁锻件吊出空冷至表面温度350℃后装炉回火：在660-680℃工况下保温30h；
4）将横梁锻件炉冷至300℃以下出炉空冷至室温。
将该横梁锻件表面加工见光后，用2MWHZ直探头按照标准JB/T5000.15-2007,3级要求进行探伤，虽然本实施例相较于实施例1的晶粒稍粗，但依旧是满足探伤要求的。
实施例3
本实施例选用材质为Q345B的方板，其长×宽×高为2970×2250×1370mm，解决其大截面方块类锻件产生探伤粗晶的工艺方法，包括以下步骤：
1）方板锻造成型后，入水冷却40s再空冷4min，如此循环交替地冷却横梁锻件，直至锻件表面温度350-400℃；
2）方板锻件装炉进行锻后正回火：330-350℃工况下保温8h，升温至660-670℃保温4h，再升温至900-910℃保温20h；
3）将方板锻件吊出空冷至表面温度300-320℃后装炉回火：在650-660℃工况下保温32h；
4）将方板锻件炉冷至300℃以下，出炉空冷至室温。
方板锻件表面加工见光后，用2MWHZ直探头按照标准JB/T5000.15-2007,3级要求进行探伤，满足探伤要求。
实施例4
本实施例与实施例3选用的材质及其规格均相同，即选长×宽×高为2970×2250×1370mm的Q345B方板，解决其大截面方块类锻件产生探伤粗晶的工艺方法，包括以下步骤：
1）方板锻造成型后，入水冷却60s再空冷5min，如此循环交替地冷却方板锻件，直至方板锻件表面温度200-250℃；
2）方板锻件装炉进行锻后正回火：300-330℃工况下保温8h，升温至650℃保温4h，再升温至890-900℃保温22h；
3）将方板锻件吊出空冷至表面温度320-350℃后装炉回火：在660-680℃工况下保温35h；
4）将方板锻件炉冷至300℃以下，出炉空冷至室温。
方板锻件表面加工见光后，用2MWHZ直探头按照标准JB/T5000.15-2007,3级要求进行探伤，本实施例相对于实施例3的晶粒稍细，完全满足探伤要求。