大型鋼錠的生產方法
【專利摘要】本發明公開了一種工藝簡單、成本低以及能夠實現多個小型電渣重熔鋼錠的焊合，得到大型電渣重熔鋼錠的大型鋼錠的生產方法。該方法包括以下步驟:首先制備小型電渣重熔鋼錠；然后確定鋼錠的一個端面為焊合面，對焊合面進行處理及保護；再將兩個小型電渣重熔鋼錠疊放在一起高溫加熱；加熱后對組合鋼錠按照一定鍛比鐓粗及保壓；墩粗完成后，返回加熱爐高溫加熱，然后保溫；最終得到大型鋼錠。采用該方法，可以實現多個小型電渣重熔鋼錠的焊合，得到金屬純凈、夾雜物少、組織致密和表面光潔的大型電渣重熔鋼錠；從而提高大型鍛件質量，減少廢品率，工藝簡單，成本低。
【專利說明】大型鋼錠的生產方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及大型鋼錠制造領域，尤其是一種大型鋼錠的生產方法。
【背景技術】
[0002] 公知的：大型鍛件是重大技術裝備的重要部件，多數為機械設備的關鍵部件，如發 電機轉子、水輪機主軸、核電壓力容器、大型社機社親等。大型鍛件具有技術含量高、加工周 期長、質量要求嚴等特點，一般采用特殊鋼及有色合金材料通過復雜的工藝制備而成。生產 高質量的大型鍛件要求必須采用高質量的大型鋼錠，但是采用傳統方法生產的大型鋼錠內 存在大量鑄造缺陷，如疏松、偏析、夾雜等，并且隨著鋼錠重量的增加，鋼錠的偏析愈嚴重， 疏松、晶間裂紋等缺陷也相應的增加，無法得到高質量的大型鋼錠。
[0003] 電渣重烙是一種利用電流通過液態電渣產生大量焦爾熱，從而使金屬烙化、再凝 固結晶而形成鑄錠的方法。
[0004] 中小型電渣重烙鋼錠制備方法包括a、把電弧爐或感應加熱爐冶煉的鋼水德鑄或 鍛壓成電極；b、將電極插入電渣重烙爐水冷結晶器烙融的爐渣內，通過導線將電極、渣池、 金屬烙池、底水箱及變壓器等形成回路；C、在通電過程中，渣池放出焦耳熱，將自耗電極端 頭逐漸烙化，烙融金屬匯聚成液滴，穿過渣池，落入結晶器，形成金屬烙池，受水冷作用，迅 速凝固形成鋼錠。由于該技術要求的設備相對簡單，且具有提高金屬純凈度、順序凝固、近 凈成形、降低含硫量及非金屬夾雜物等優點，因此廣泛用于大型鍛件用大型優質鑄錠的生 產，是目前特種烙煉領域中產量最大的一種特種烙煉方法，直徑在2米W上或重量在100噸 W上的電渣重烙鋼錠稱為大型電渣重烙鋼錠。直徑在2米W下或重量在100噸W下的電渣 重烙鋼錠稱為中小型電渣重烙鋼錠。
[0005] 電渣重烙技術產生W后，由于具有工藝和設備相對比較簡單，工藝適用性強，所生 產的金屬純凈、夾雜物少、組織致密和表面光潔等特點，使得電渣重烙技術成為生產高質量 中小鋼錠的重要手段。但是，隨著鋼錠噸位的增大，大型電渣重烙鋼錠的生產遇到了瓶頸。 大型電渣重烙鋼錠的生產工藝與中、小型鑄錠電渣重烙在原理上是相同的，但隨著鋼錠體 積和截面積的的增大，生產難度急劇增大。
[000引主要問題有：
[0007] 1)當鋼錠較大時，電渣重烙爐結晶器的橫截面積也會必然增大，從而導致水冷結 晶器對鋼錠中也的水冷效果非常差，控制順序凝固作用減弱，中也的縮孔、疏松的控制非常 困難。
[0008] 2)在大型鋼錠的重烙過程中，需要多次更換電極，而電極更換會造成工藝波動，因 此最終鋼錠質量的穩定性差。
[0009] 3)大型電渣重烙鋼錠電功率大幅度增力日、電效率降低。
[0010] 4)電渣重烙鋼錠的生產時間隨著鑄錠的增大，導致生產時間的延長，一般可達70 小時W上，在該么長的重烙過程中，脫氧制度，降低空氣中水分的影響，研制高穩定性渣成 分，保證電渣的穩定性，具有較大的困難；大型錠重烙時間長達幾晝夜，烙渣成分變化過程 和烙池成分很難控制。
[0011] 5)大型錠重烙的氣、渣接觸界面有幾平方米之大，在大氣下長時間重烙，氨的控制 就變得極其復雜。
【發明內容】
[0012] 本發明所要解決的技術問題是提供一種工藝簡單、成本低W及能夠實現多個小型 電渣重烙鋼錠的焊合得到大型電渣重烙鋼錠的大型鋼錠的生產方法。
[0013] 本發明解決其技術問題所采用的技術方案是；大型鋼錠的生產方法，包括W下步 驟：
[0014] 1)、選擇水壓機；采用中小型電渣重烙鋼錠制備方法制造兩個或多個電渣重烙鋼 錠，要求任意兩個鋼錠的總高度小于水壓機最大行程；
[0015] 2)、對于每個電渣重烙鋼錠，確定電渣重烙鋼錠的一個端面為焊合面，然后去掉焊 合面金屬質量較差部分，使得焊合面的平行度為0. 03?0. 05 ;并去除沿電渣重烙鋼錠長度 方向上距離焊合面30±5mm W內的電渣重烙鋼錠側面的鋼錠表面氧化皮；
[0016] 3)、對電渣重烙鋼錠焊合面進行光整處理，要求表面粗趟度為0. 4?0. 8 ;
[0017] 4)、清理鋼錠焊合面上所有的灰塵、油污W及光整處理殘留的顆粒物；清理完成 后，將兩個電渣重烙鋼錠疊放在一起，使兩個電渣重烙鋼錠的焊合面貼合，且兩個電渣重烙 鋼錠的中軸線共線；
[0018] 兩個電渣重烙鋼錠的焊合面貼合后在兩個電渣重烙鋼錠之間形成連接縫；在連接 縫處將兩個電渣重烙鋼錠外側面焊接在一起，使兩個電渣重烙鋼錠形成組合鋼錠；
[0019] 5)、將組合鋼錠連接縫處的焊接面包裹保溫棉后，放入加熱爐中加熱，加熱溫度為 材料鍛造溫度的上限，要求保溫時間大于或者等于30小時；
[0020] 6)、將加熱后的組合鋼錠迅速置于水壓機上進行激粗，激粗過程中焊合面溫度在 T-2(TC?T的范圍內，所述T為材料鍛造溫度上限，焊合面區域變形量在10%?15%，保壓 20?30分鐘；所述焊合面區域是指兩個焊合面接觸的區域；
[002。 7)、將焊合后的鋼錠返回加熱爐，按照第5步中的加熱溫度及保溫時間進行加熱； 加熱完成后，得到組合鋼錠。
[0022] 進一步的，所述步驟4)與步驟5)之間包括W下步驟，在兩個電渣重烙鋼錠外側面 的連接縫處補焊一層鋼板。
[0023] 優選的，步驟2)中采用機械加工方法去掉焊合面金屬質量較差部分。
[0024] 進一步的，步驟3)中采用化學藥劑對焊合面進行清洗處理。
[0025] 本發明的有益效果是；本發明提供的大型鋼錠的生產方法成形工藝為；小型電渣 重烙制備一鋼錠端面處理及保護-兩個中小型鋼錠焊合一高溫長時間加熱一一定鍛比激 粗及保壓一高溫長時間加熱。該方法工藝簡單，生產成本低；同時解決了目前采用傳統工藝 方法得到的大鋼錠質量不能滿足生產要求，電渣重烙鋼錠噸位較小的問題；采用該方法能 夠得到金屬純凈、夾雜物少、組織致密和表面光潔的電渣重烙大型鋼錠，從而提高大型鍛件 質量，減少廢品率。
【具體實施方式】
[0026] 下面結合實施例對本發明進一步說明。
[0027] 大型鋼錠的生產方法，包括W下步驟：
[002引 1)、選擇水壓機；采用中小型電渣重烙鋼錠制備方法制造兩個或多個中小型電渣 重烙鋼錠，要求任意兩個鋼錠的總高度小于水壓機最大行程；
[0029] 2)、對于每個電渣重烙鋼錠，確定電渣重烙鋼錠的一個端面為焊合面，然后去掉焊 合面金屬質量較差部分，使得焊合面的平行度為0. 03?0. 05 ;并去除沿電渣重烙鋼錠長度 方向上距離焊合面30 +5mm W內的電渣重烙鋼錠側面的鋼錠表面氧化皮；
[0030] 3)、對電渣重烙鋼錠焊合面進行光整處理，要求表面粗趟度為0. 4?0. 8 ;
[0031] 4)、清理鋼錠焊合面上所有的灰塵、油污W及光整處理殘留的顆粒物；清理完成 后，將兩個電渣重烙鋼錠疊放在一起，使兩個電渣重烙鋼錠的焊合面貼合，且兩個電渣重烙 鋼錠的中軸線共線；
[0032] 兩個電渣重烙鋼錠的焊合面貼合后在兩個電渣重烙鋼錠之間形成連接縫；在連接 縫處將兩個電渣重烙鋼錠外側面焊接在一起，使兩個電渣重烙鋼錠形成組合鋼錠；
[0033] 5)、將組合鋼錠連接縫處的焊接面包裹保溫棉后，放入加熱爐中加熱，加熱溫度為 材料鍛造溫度的上限，要求保溫時間大于或者等于30小時；
[0034] 6)、將加熱后的組合鋼錠迅速置于水壓機上進行激粗，激粗過程中焊合面溫度在 T-2(TC?T的范圍內，所述T為材料鍛造溫度上限，焊合面區域變形量在10%?15%，保壓 20?30分鐘；所述焊合面區域是指兩個焊合面接觸的區域；
[003引 7)、將焊合后的鋼錠返回加熱爐，按照第5步中的加熱溫度及保溫時間進行加熱； 加熱完成后，得到組合鋼錠。
[0036] 所述中小型鋼錠是指；直徑在2米W下或重量在100噸W下的電渣重烙鋼錠。大 型鋼錠是指；直徑在2米W上或重量在100噸W上的電渣重烙鋼錠。
[0037] 在步驟1)中采用傳統的中小形電渣重烙鋼錠制備方法生產兩個或多個電渣重烙 鋼錠；要求兩個需要合并的鋼錠總高度應小于水壓機最大行程。所述任意兩個鋼錠的總高 度小于水壓機最大行程是指：兩個鋼錠中一個鋼錠的高度和另外一個鋼錠的高度之和小于 水壓機最大行程。如果鋼錠高度超過要求，可W進行預先激粗降低鋼錠的高度。兩個需要 合并的鋼錠直徑可W不相同，用于生產變直徑的大型電渣重烙鋼錠。
[0038] 在步驟2)中所述金屬質量較差部分是指有鋼錠上焊合面上存在偏析、夾渣、冶金 缺陷的那部分金屬。對于每個電渣重烙鋼錠，確定電渣重烙鋼錠的一個端面為焊合面，然后 去掉焊合面金屬質量較差部分，從而減少了鋼錠上存在偏析、夾渣、疏松的金屬部分；能夠 提高鋼錠的質量。焊合面的平行度為0. 03?0. 05是為了使得兩個鋼錠在后續焊合的工藝 步驟中兩個電渣重烙鋼錠的焊合面能夠完全貼合，焊合更加緊密；有利于加熱保溫過程中 兩個電渣重烙鋼錠焊合面上的原子相互擴散；使得兩個電渣重烙鋼錠成為一體。去除沿電 渣重烙鋼錠長度方向上距離焊合面30 ± 5mm W內的電渣重烙鋼錠側面的鋼錠表面氧化皮； 由于需要在側面對兩個鋼錠進行焊接，去除氧化皮能夠提高后續焊接質量。
[0039] 在步驟3)中對電渣重烙鋼錠焊合面進行光整處理，要求表面粗趟度為0. 4?0. 8 ; 表面粗趟度為0. 4?0. 8是為了使得兩個電渣重烙鋼錠在后續焊接的過程中，焊合面能夠 接觸緊密。表面粗趟度的值太小加工要求高，加工成本高，表面粗趟度的值小于0. 4時，將 大量增加加工時間和加工成本；因此表面粗趟度的值不小于0. 4 ;表面粗趟度的值越大表 面越粗趟，在兩個電渣重烙鋼錠進行焊合的過程中，表面粗趟度的值不宜大于0.8,表面粗 趟度的值大于0. 8不利于兩個電渣重烙鋼錠的焊合面的對接；兩個電渣重烙鋼錠的焊合面 不能實現緊密接觸；從而影響焊合質量；因此表面粗趟度優選范圍為0. 4?0. 8。
[0040] 在步驟4)中由于首先清理鋼錠焊合面上所有的灰塵、油污W及光整處理殘留的 顆粒物；從而使得兩個鋼錠的焊合面干凈，在兩個焊接面進行對接時，兩個焊合面之間不會 殘留雜質和污染物干擾焊接效果。清理完成后，將兩個電渣重烙鋼錠疊放在一起，使兩個電 渣重烙鋼錠的焊合面貼合，且兩個電渣重烙鋼錠的中軸線共線。通過上述步驟使得兩個電 渣重烙鋼錠的中軸線共線，使得兩個電渣重烙鋼錠的截面中也軸重合，因此便于后續步驟 的域粗，同時防止了兩個電渣重烙鋼錠焊合時發生錯位。
[0041] 兩個電渣重烙鋼錠的焊合面貼合后在兩個電渣重烙鋼錠之間形成連接縫；在連接 縫處將兩個電渣重烙鋼錠外側面焊接在一起，使兩個電渣重烙鋼錠形成組合鋼錠。通過焊 接將使兩個電渣重烙鋼錠形成組合鋼錠；同時將連接縫密封，使得外界污染物不能進入到 兩個電渣重烙鋼錠接觸的焊合面之間，對兩個焊合面在后續加熱、保溫、相互擴散的過程 中形成破壞。比如空氣進入到兩個焊合面之間，由于空氣中含有氧氣在高溫作用下會對兩 個焊接面形成氧化。
[0042] 在步驟5)中將組合鋼錠連接縫處的焊接面包裹保溫棉后，放入加熱爐中加熱，力口 熱溫度為材料鍛造溫度上限，要求保溫時間大于或等于30小時。由于不同材料的特性不同 包括過熱過燒溫度、完全奧氏體化溫度等不同，因此材料鍛造溫度不同。各種材料的鍛造溫 度可W通過其相圖分析、試驗研究得到；如45鋼的鍛造溫度為85(TC?125(TC。保溫時間 大于或等于30小時是為了使得組合鋼錠上各處的溫度都達到材料鍛造溫度上限，同時能 夠使得兩個鋼錠焊合面上的金屬原子能夠進行相互擴散，使得兩個鋼錠的焊合面能夠充分 融合。
[0043] 由于電渣重烙鋼錠只有達到材料鍛造溫度才能對組合鋼錠進行激粗。首先通過將 組合鋼錠進行加熱，加熱到材料鍛造溫度。同時經過保溫處理，在兩個鋼錠之間由于擴散， 兩個鋼錠的焊合面會相互融合。
[0044] 在步驟6)中將加熱后的組合鋼錠迅速置于水壓機上進行激粗，激粗過程中焊合 面溫度應在T-2CTC?T的范圍內，所述T為材料鍛造溫度上限；將溫度控制在在材料鍛造 溫度上限-2(TC?材料鍛造溫度上限的范圍內是為了使得兩個鋼錠焊合面能夠在較高的溫 度下進行相互擴散、融合，同時能夠保證兩個鋼錠的焊合面接觸的區域在激粗的過程中變 形量為10 %?15 %。如45鋼的鍛造溫度為85(TC?125CTC，則45鋼的材料鍛造溫度上 限-2(TC?材料鍛造溫度上限的范圍是指；123(TC?125(TC。
[0045] 當焊合面接觸的區域在激粗的過程中變形量小于10%時，不能保證兩個焊合面完 全接觸；變形量達到10%兩個焊合面完全接觸；如果變形量達到15%兩個焊合面之間的間 隙完全被變形填充；再繼續進行域粗，將延長域粗時間、增加能耗、增加生產成本。因此兩個 鋼錠的焊合面接觸的區域在激粗的過程中變形量優選為10%?15%。兩個鋼錠的焊合面 接觸的區域的變形量也可W大于15%。
[0046] 焊合面區域變形量在10%?15%，保壓20?30分鐘；所述焊合面區域是指兩個 焊合面接觸的區域；在高溫、高應變及高靜水壓力的共同作用下使焊合面充分焊合。所述保 壓20?30分鐘為保壓通用參數。
[0047] 在步驟7)中將焊合后的鋼錠返回加熱爐，按照第5步中的加熱溫度及保溫時間進 行加熱；加熱完成后，得到組合鋼錠。將焊合后的鋼錠返回加熱爐是為了避免在激粗過程中 兩個電渣重烙鋼錠的焊合面可能沒有完全焊合。但是在激粗過程中兩個電渣重烙鋼錠的焊 合面之間的距離也會縮小，在高溫情況下中可W繼續焊合。從而可W保證兩個電渣重烙鋼 錠完全焊合。
[0048] 隨著大型鍛件內部缺陷修復條件研究的發展，發現鋼錠中的孔隙性缺陷的修復分 為兩個階段，即孔隙的閉合階段和焊合階段。閉合階段主要是通過鍛造變形消除孔隙，使 孔隙兩自由面形成物理接觸；焊合階段主要是通過自由面上原子的遷移擴散在兩自由面之 間形成金屬鍵連接，從而消除自由表面。鍛造產生的塑性變形是孔洞性缺陷得W變形壓實 鍛合、在孔洞界面形成物理接觸的前提，同時也為閉合孔洞的焊合修復提供了塑性變形、溫 度、壓力和保溫時間等有利條件。
[0049] 本發明所述的大型鋼錠的生產方法，在步驟4)、步驟5) W及步驟6)中首先將兩個 鋼錠進行了對接，然后再加熱，最后進行鍛造；在步驟4)中進行對接使得兩個電渣重烙鋼 錠的焊合面之間形成物理接觸。在步驟5)中將組合鋼錠進行加熱，加熱到材料鍛造溫度， 在加熱的過程中，兩個電渣重烙鋼錠的焊合面上的原子在高溫的作用下會進行鍛前擴散， 因此在兩個電渣重烙鋼錠的焊合面之間會形成部分金屬鍵連接；使得兩個電渣重烙鋼錠的 焊合面部分融合為一體。在步驟6)中進行激粗，在步驟4)和步驟5中兩個電渣重烙鋼錠 的焊合面之間沒有完全接觸的部分，通過鍛造變形消除兩個電渣重烙鋼錠焊合面之間的孔 隙，使兩焊合面形成物理接觸。然后在步驟7)中進行加熱、保溫；通過加熱使得兩個電渣重 烙鋼錠焊合面自由面上原子的相互遷移擴散；在兩個焊合面之間形成金屬鍵連接，從消除 兩個焊合面，使得兩個鋼錠成為整體。
[0050] 在步驟2)、步驟3) W及步驟4)中均對電渣重烙鋼錠的焊合面進行了清理，并且去 除了電渣重烙鋼錠的焊合面端的金屬質量較差部分；因此提高了電渣重烙鋼錠中金屬純凈 度，減少了夾雜物。如果鋼錠內部存在質量缺陷；通過步驟6)中的激粗，使得鋼錠內部的孔 洞性缺陷得W變形壓實鍛合；從而消除了鋼錠的內部質量缺陷；同時激粗能夠使得鋼錠的 組織致密。由于在步驟1)通過采用傳統的中小形電渣重烙鋼錠制備方法制備電渣重烙鋼 錠，因此電渣重烙鋼錠的金屬純凈度較高，夾雜物較少。組合鋼錠為兩個電渣重烙鋼錠通過 上述工藝焊合而成；因此組合鋼錠的金屬純凈度較高，夾雜物較少。在步驟7)中得到大型 組合鋼錠后，通過組合鋼錠進行鍛造，由于大型組合鋼錠金屬純凈度較高，夾雜物較少因此 可W提高大型鍛件質量，降低鍛件廢品率。
[0051] 由于本發明所述的大型鋼錠的生產方法中采用小型鋼錠進行焊合最終形成大型 鋼錠；由于小型鋼錠在成型過程中均采用電渣重烙技術；同時電渣重烙技術的工藝和設備 比較簡單，工藝適用性強，所生產的鋼錠金屬純凈、夾雜物少、組織致密和表面光潔。因此通 過本發明所述的大型鋼錠的生產方法得到的大型鋼錠金屬純凈、夾雜物少、組織致密和表 面光潔。由于在本發明的技術方案中只進行了小型鋼錠的生產工藝，然后將生產得到的小 鋼錠進行焊合得到大型鋼錠；因此電極更換次數少，鋼錠質量穩定；同時能耗低，生產周 期短。
[0052] 通過步驟1)至步驟7)能夠實現兩個電渣重烙鋼錠的焊合；將焊合的組合鋼錠在 與其他鋼錠進行焊合，重復步驟2)至步驟7)，從而能夠實現多個電渣重烙鋼錠的焊合。
[0053] 綜上所述本發明所述的大型鋼錠的生產方法，可W實現兩個或者多個小型電渣重 烙鋼錠的焊合，得到金屬純凈、夾雜物少、組織致密和表面光潔的大型電渣重烙鋼錠；從而 提高大型鍛件質量，減少廢品率。本發明所述的大型鋼錠的生產方法，在選取不同直徑的電 渣重烙鋼錠進行焊合時，可W用于等直徑大型電渣重烙鋼錠的生產，也可用于生產變直徑 電渣重烙鋼錠的生產，W滿足不同大型鍛件對鋼錠的要求。在電渣重烙鋼錠上確定不同焊 合面時，可用于兩個鍛件的合并，W生產截面變化較大的大型鍛。
[0054] 為了避免兩個電渣重烙鋼錠在激粗的過程中出現錯位、脫開；所述步驟4)與步驟 5)之間包括W下步驟，在兩個電渣重烙鋼錠外側面的連接縫處補焊一層鋼板。通過焊接鋼 板將兩個電渣重烙鋼錠進行連接，增加了連接強度，使得連接結構更加穩定。
[0055] 為了降低成本，提高工作效率；步驟2)中采用機械加工方法去掉焊合面金屬質量 較差部分。可W通過火焰吹傷，但是吹掉金屬質量較差部分后電渣重烙鋼錠的端面不平整 需要進行進一步處理；因此效率低。采用機械加工方法能夠一次性去除焊合面金屬質量較 差部分，同時得到平整的焊合面。
[0056] 為了避免焊合面氧化W及灰塵和雜質對焊合面的污染。步驟3)中采用化學藥劑 對焊合面進行清洗處理。所述化學藥劑為酒精或者丙麗溶液，通過化學藥劑對焊合面進行 清洗能夠清除焊合面上的雜質、灰塵、油污。
[0057] 實施例
[0058] 為了使本發明的內容更加清晰，W下W兩個電渣重烙鋼錠組合成為一個鋼錠的具 體工藝過程對本發明的內容進行詳細的說明。
[0059] 1、采用電渣重烙鋼錠制備方法生產兩個電渣重烙鋼錠，鋼錠尺寸為 4 500mm X 1500mm ;采用12000噸水壓機進行激粗焊合，兩個需要合并的鋼錠總高度為 3000mm，小于水壓機最大行程。
[0060] 2、對于每個需要合并的電渣重烙鋼錠，確定電渣重烙鋼錠水口端為焊合面，采用 大型車床去掉電渣重烙鋼錠引錠板及質量較差部分約50mm，并去除沿電渣重烙鋼錠長度方 向上距離焊合面30 ± 5mm W內的電渣重烙鋼錠側面的鋼錠表面氧化皮，W便于提高下一步 焊接質量。同時使得鋼錠焊合面的平行度為表1中的數值。
[0061] 3、對電渣重烙鋼錠焊合面進行光整處理，表面粗趟度為表1中的數值。粉塵污染 較少的情況下，采用化學藥劑對焊合面表面進行清洗處理，避免表面氧化W及灰塵和雜質 對表面的污染。所述化學藥劑為酒精或丙麗溶液。
[0062] 4、將鋼錠焊合面清理干凈，確定沒有雜質的情況下，快速將兩個鋼錠疊方放在一 起，使兩個焊合面貼合；采用惰性氣體保護焊將鋼錠焊合面外側焊接在一起，使兩個鋼錠形 成一體，使得在加熱過程中焊合面不會發生氧化。在焊合面外加焊一層鋼板，W保證焊合面 附加有足夠的強度，在鋼錠移動和加熱過程中不會開裂。
[0063] 5、將鋼錠焊合面附近包裹保溫棉后，放入加熱爐中加熱，加熱溫度為表1中的數 值，保溫時間為表1中的數值。在加熱及保溫過程中，兩個焊合面上相接觸的金屬通過高溫 擴散的形式部分焊合。
[0064] 6、將加熱后的鋼錠迅速置與水壓機上進行激粗，激粗過程中焊合面溫度保存在鍛 造溫度，焊合面區域變形量為表1中的數值，鍛后保壓時間為表1中的數值。在高溫、高應 變及高靜水壓力的共同作用下使焊合面充分焊合。
[0065] 7、將焊合后的鋼錠返回加熱爐，加熱溫度及時間與第5步一致。對于在激粗過程 中可能沒有焊合的表面，在激粗過程中兩個表面之間的距離也會縮小，在高溫情況下中可 W繼續焊合。
[0066] 8、組合后的大型電渣重烙鋼錠即可用于傳統的大型鍛件的生產。在后續的鍛造成 形工序及加熱過程中，大型電渣重烙鋼錠焊合面可能出現的空隙等缺陷將會進一步焊合， 最終生產中合格的大型鍛件。
[0067] 表1生產過程中的工藝參數
[0068]
【權利要求】
1. 大型鋼錠的生產方法，其特征在于包括以下步驟： 1) 、選擇水壓機；采用中小型電渣重熔鋼錠制備方法制造兩個或多個中小型電渣重熔 鋼錠，要求任意兩個鋼錠的總高度小于水壓機最大行程； 2) 、對于每個電渣重熔鋼錠，確定電渣重熔鋼錠的一個端面為焊合面，然后去掉焊合面 金屬質量較差部分，使得焊合面的平行度為〇. 03?0. 05 ;并去除沿電渣重熔鋼錠長度方向 上距離焊合面30±5mm以內的電渣重熔鋼錠側面的鋼錠表面氧化皮； 3) 、對電渣重熔鋼錠焊合面進行光整處理，要求表面粗糙度為0. 4?0. 8 ; 4) 、清理鋼錠焊合面上所有的灰塵、油污以及光整處理殘留的顆粒物；清理完成后，將 兩個電渣重熔鋼錠疊放在一起，使兩個電渣重熔鋼錠的焊合面貼合，且兩個電渣重熔鋼錠 的中軸線共線； 兩個電渣重熔鋼錠的焊合面貼合后在兩個電渣重熔鋼錠之間形成連接縫；在連接縫處 將兩個電渣重熔鋼錠外側面焊接在一起，使兩個電渣重熔鋼錠形成組合鋼錠； 5) 、將組合鋼錠連接縫處的焊接面包裹保溫棉后，放入加熱爐中加熱，加熱溫度為材料 鍛造溫度上限，要求保溫時間大于或等于30小時； 6) 、將加熱后的組合鋼錠迅速置于水壓機上進行鐓粗，鐓粗過程中焊合面溫度在 T-20°C?T的范圍內，所述T為材料鍛造溫度上限，焊合面區域變形量為10%?15%，保壓 20?30分鐘；所述焊合面區域是指兩個焊合面接觸的區域； 7) 、將焊合后的鋼錠返回加熱爐，按照第5步中的加熱溫度及保溫時間進行加熱；加熱 完成后，得到組合鋼錠。
2. 如權利要求1所述的大型鋼錠的生產方法，其特征在于：所述步驟4)與步驟5)之 間包括以下步驟，在兩個電渣重熔鋼錠外側面的連接縫處補焊一層鋼板。
3. 如權利要求1所述的大型鋼錠的生產方法，其特征在于：步驟2)中采用機械加工方 法去掉焊合面金屬質量較差部分。
4. 如權利要求1所述的大型鋼錠的生產方法，其特征在于：步驟3)中采用化學藥劑對 焊合面進行清洗處理。
【文檔編號】B21J1/00GK104259357SQ201410550734
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年10月16日 優先權日:2014年10月16日
【發明者】楊運民, 李其, 門正興 申請人:二重集團（德陽）重型裝備股份有限公司