一種內層Q345B外層40Cr復合環件鑄輾成形方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于環件成形技術領域，具體涉及一種內層Q345B外層40Cr復合環件鑄輾成形方法。
【背景技術】
[0002]內層Q345B外層40Cr復合環件是混泥土攪拌車支承件的常用材料，具有耐磨損性能。目前，國內外生產內層Q345B外層40Cr復合環件的方法是采用機械嵌套裝配再進行冷拔變形，即在外層環坯的內表面和內層環坯的外表面分別涂抹滲透劑，然后將兩種不同材質的內外層環坯嵌合在一起，再將其結合面密封、抽真空，放置在高溫爐內長時間加熱，通過交界面原子的擴散將兩者結合在一起再冷拔成環件，上述方法的缺點是內外層環坯不會形成完全的冶金結合，內外層交界面存在縫隙和應力集中會影響后續加工及降低使用壽命O
【發明內容】
[0003]本發明目的是提供一種內層Q345B外層40Cr復合環件鑄輾成形方法，可以有效地克服現有技術存在的缺點。
[0004]本發明是這樣實現的，其特征在于實施步驟如下:
(1)將復合環件的內層Q345B鋼和外層40Cr鋼分爐同時熔煉，控制Q345B鋼出爐溫度為 1650~1680°C，控制 40Cr 鋼出爐溫度為 1600~1630°C ；
(2)鑄型、澆道及澆包預熱:鑄型預熱溫度為150~180°C，并采用硅溶膠對鑄型進行噴涂，噴涂厚度為1.5-3.0_，在端面安裝耐高溫多1600°C的石棉墊，澆包和澆道預熱溫度為250-300 0C ；
(3)澆注外層40Cr:澆注溫度1520~1530°C，控制鑄型轉速為204~250r/min，控制澆注速度為24.5-26.5kg/s，澆注完外層后，表面加覆蓋劑，如脫水硼砂或沸點高的保溫覆蓋劑，防止表面氧化，間隔27~30s再澆注內層；
(4)澆注內層Q345B:澆注溫度1550~1570 °C，控制外層環坯內表面溫度為1300~1400°C，控制鑄型轉速為220~299r/min，控制澆注速度由大于等于25.7kg/s減慢到大于等于20kg/s，澆注完內層后，控制鑄型轉速為170~220r/min，當表面溫度降至1070~1100°C時，停機，澆注過程結束；
(5)冷卻出模:澆注過程結束后，當環件表面溫度降至1000~1050°C時出模；
(6)回爐補溫:出模后進行回爐處理，回爐溫度1230~1250°C，補溫2.5~3h ;
(7)輾擴成形:環件回爐補溫后再緩慢冷卻至1150±10°C，開始進行輾擴，控制終輾溫度為9 O O ± 1 °C ;初始階段芯輥徑向進給速度為2.5 ~ 3.5 mm/ s，達到壁厚減薄量的50-60% ;穩定輾擴階段芯輥進給速度為1.5-2.5mm/s，達到壁厚減薄量的90% ;精輾整形、校圓階段進給速度為0.5-0.8mm/s，達到環件尺寸。
[0005]本發明的有益效果是:采用本發明生產的內層Q345B外層40Cr復合環件內、外層通過冶金過程緊密結合在一起，熔觸結合效果較好，交界面無間隙，具有很高的結合強度，避免了應力集中，利用鑄造余熱進行適當的回爐補溫處理后直接輾擴成形，可以使復合環件的應力分布更加均勻，提高了復合環件的組織穩定性和耐磨性，工藝流程短、節能節材、生產可靠及效率高。
【附圖說明】
[0006]圖1為復合環件毛坯的截面示意圖。
[0007]圖2為內層Q345B外層40Cr復合環件輾擴示意圖。
[0008]圖3為復合環件的截面示意圖。
[0009]圖中:1_驅動棍2-導向棍3-環還外層4-環還內層5-芯棍6_端面錐棍7-環件外層8-環件內層。
【具體實施方式】
[0010]現對以內層環坯材質為Q345B、外層環坯材質為40Cr的復合環件進行鑄輾成形:如圖1~圖3所示，環還外徑DQ=1500mm，環還內徑dQ=1295mm，環還高度Hq=92.5mm,內外層結合面直徑Dtn=HSOmm ;鑄輾成形后的雙金屬復合環件的尺寸是:環件外徑D=1855mm，環件內徑d=1708mm，環件高度H= 92mm，內外層結合面直徑D1=ISlSmm ;鑄輾成形工藝的步驟是:
(1)將復合環件的內層Q345B鋼和外層40Cr鋼分爐同時熔煉，控制Q345B鋼出爐溫度為1650°C，控制40Cr鋼出爐溫度為1600°C ；
(2)鑄型、澆道及澆包預熱:鑄型預熱溫度為150°C，并采用硅溶膠對鑄型進行噴涂，噴涂厚度為3.0_，在端面安裝耐高溫多1600°C的石棉墊，澆包和澆道預熱溫度為300°C ；
(3)澆注外層40Cr:澆注溫度1520°C，控制鑄型轉速為220r/min，控制澆注速度為25.5kg/s，澆注完外層后，表面加覆蓋劑，如脫水硼砂或沸點高的保溫覆蓋劑，防止表面氧化，間隔30s再澆注內層；
(4)澆注內層Q345B:澆注溫度1550°C，控制環坯外層的內表面溫度為1370°C，控制鑄型轉速為260r/min，控制饒注速度由大于等于25.7kg/s減慢到大于等于20kg/s，饒注完內層后，控制鑄型轉速為185r/min，當表面溫度降至1100°C時，停機，澆注過程結束；
(5)冷卻出模:澆注過程結束后，當環件表面溫度降至1050°C時出模；
(6)回爐補溫:出模后進行回爐處理，回爐溫度1250°C，補溫2.5h ;
(7)輾擴成形:環件回爐補溫后再緩慢冷卻至1150°C，開始進行輾擴，控制終輾溫度900°C;初始階段芯輥進給速度為3.5mm/s，使壁厚減薄60%，壁厚達到170mm ;穩定輾擴階段芯棍進給速度為2.5mm/s，壁厚減薄達到90%，壁厚達到153mm ;精輾整形、校圓階段進給速度為0.8mm/s，達到環件尺寸。
【主權項】
1.一種內層Q345B外層40Cr復合環件鑄輾成形方法，其特征在于按以下步驟實現:O將復合環件的內層Q345B鋼和外層40Cr鋼分爐同時熔煉，控制Q345B鋼出爐溫度為1650~1680°C，控制40Cr鋼出爐溫度為1600~1630°C ；2)鑄型、澆道及澆包預熱:鑄型預熱溫度為150~180°C，并采用硅溶膠對鑄型進行噴涂，噴涂厚度為1.5~3.0mm，在端面安裝耐高溫彡1600°C的石棉墊，澆包和澆道預熱溫度為250~300°C ；3)澆注外層40Cr:澆注溫度1520~1530°C，控制鑄型轉速為204~250r/min，控制澆注速度為24.5-26.5kg/s，澆注完外層后，表面加覆蓋劑，如脫水硼砂或沸點高的保溫覆蓋劑，防止表面氧化，間隔27~30s再澆注內層；4)澆注內層Q345B:澆注溫度1550~1570°C，控制環坯外層的內表面溫度為1300~1400°C，控制鑄型轉速為220~299r/min，控制澆注速度由大于等于25.7kg/s減慢到大于等于20kg/s，澆注完內層后，控制鑄型轉速為170~220r/min，當表面溫度降至1070~1100°C時，停機，澆注過程結束；5)冷卻出模:澆注過程結束后，當環件表面溫度降至1000~1050°C時出模；6)回爐補溫:出模后進行回爐處理，回爐溫度為1230~1250°C，補溫2.5~3h ;7)輾擴成形:環件回爐補溫后再緩慢冷卻至1150±10°C，開始進行輾擴，控制終輾溫度為900±10°C ;初始階段芯輥徑向進給速度為2.5-3.5mm/s，達到壁厚減薄量的50-60% ;穩定輾擴階段芯輥進給速度為1.5-2.5mm/s，達到壁厚減薄量的90% ;精輾整形、校圓階段進給速度為0.5-0.8mm/s，達到環件尺寸。
【專利摘要】一種內層Q345B外層40Cr復合環件鑄輾成形方法，屬于環件成形技術領域，其方法包括以下步驟：1）將復合環件的內層Q345B鋼和外層40Cr鋼分爐同時熔煉，出爐溫度分別為1650~1680℃和1600~1630℃；2）鑄型、澆道及澆包預熱；3）澆注外層40Cr：溫度為1520~1530℃，澆注速度為24.5~26.5kg/s；4）澆注內層Q345B：溫度為1550~1570℃，澆注外層和內層的間隔時間為27~30s；5）冷卻出模：出模溫度為1000~1050℃；6）回爐補溫：回爐溫度為1230~1250℃，補溫2.5~3h；7）輾擴成形：控制終輾溫度為900±10℃。本發明優點是復合環件交界面無間隙，結合強度高，應力分布均勻，可提高復合環件的組織穩定性和耐磨性，工藝流程短、生產可靠、效率高。
【IPC分類】B23P15/00, B22D19/08, B21H1/06, B22D19/16
【公開號】CN105195714
【申請號】CN201510610375
【發明人】秦芳誠, 李永堂, 齊會萍, 李志
【申請人】太原科技大學, 定州市金華藍天汽車零部件有限公司
【公開日】2015年12月30日
【申請日】2015年9月23日