DIO:DOI:10.16683/J.CNKI.ISSN1674-0971.2020.4061
贾俊林蒋伟斌刘鹏宇雷玉臣
郑超麟赵艳荣
（建龙北满特殊钢有限责任公司研发处，黑龙江，齐齐哈尔，161041）
摘要：采用自制弧形砧等简单自制工辅具，通过优化工艺流程和锻造成型工艺设计，原材料采用连铸坯代替模铸钢锭，成功锻造出弧形扇形板，经检验各项指标满足要求、产品金属流线合理。该工艺有效地降低扇形板锻件毛坯重量、提高成材率，降低原材料成本和机加工周期，达到产品质量要求。 关键词：扇形板；锻造成型；连铸坯中图分类号：TG333.2+4
文献标识码：A
裸片
文章编号：1674-0971（2020）-004-02
New Technology of Fan Shaped Plates Forging for Coiler
香港历史资料
Jia Junlin,Jiang Weibin,Liu Pengyu,Lei Yuchen,Zhao Yanrong
（Jianlong Beiman Special Steel Group Technology Center ,Heilongjiang,Qiqihaer,161041）
Abstract:Simple self-made auxiliary tools such as arc anvil are adopted.Through the optimization of the tech-nological process and the forging process design,mold casting ingots as the raw materials are replaced by continuous casting billets,and the curved fan-shaped plates are successfully forged.After the tests,the indicators meet the re-quirements and the metal flow of the products is reasonable.This process can effectively reduce the blank weight of fan-shaped plate forgings,improve the finished product rate,reduce the cost of raw materials and machining cycle,and meet the requirements of product quality.
Keywords:fan-shaped plates ,forging process,continuous casting billets
收件日期：2020-9-28
作者简介：贾俊林（1985－），男，工程师，从事结构钢锻件产品研发工作
特钢技术
Special Steel Technology
第25卷总第105期2020年第4期
Vol.26（105）2020.No.4
前言
冷轧卷取机卷筒是冷轧板带卷取机的重要设备，卷取机卷筒主要由空心轴、楔形轴、扇形板、连杆、柱塞和涨缩油缸等部件组成，其中扇形板是卷取机卷筒上的关键零件（如图1），每个卷筒由四件扇形板构成一个筒体，扇形板属于卷取机消耗性配件，使用过程极易磨损，所以扇形板的制造成本直接影响轧钢生产的经济效益。为此，本文通过优化原材料、制作特殊工具，设计一种新型锻造成型工艺等方法，采用连铸坯代替钢锭作为原料，进一步降低原材料成本、锻件毛坯重量、锻件毛净比，缩短机加工周期以及提高生产效率，从而节约扇形板制造成本，提高市场竞争力。1扇形板主要成型工艺及对比方案1.1锻造平板成型 利用压机将钢锭锻造成平板型锻件坯。该成
型方法优点是锻造成型操作简单，可单件、倍尺生产，但原材料成本高，锻造余块较大，锻件毛净比大、机加工周期长、生产效率低，制造成本较高。1.2锻造筒体锻件，带锯分割
采用压机将钢锭经过镦粗-冲孔-扩孔-拔长工序，锻造成筒体锻件，然后带锯切成4件扇形板坯。采用
该成型方法，锻件毛坯余块少、毛净比小，机加工周期短。但钢锭原材料成本高，锻造工艺复杂，不可单件生产，需要带锯分段后加工，生产不灵活。1.3锻造成弧形板
图1扇形板零件图Fig.1Fan-shaped plate
drawing
采用压机将连铸圆坯锻造成弧形锻件。采用该方法成型，原材料成本低、锻件毛坯余块少，毛净比最小、机加工周期短，可单件、倍尺生产，生产灵活。锻造成扇形类锻件，更接近成品尺寸和形状。2技术要求
肥气煤
porand扇形板零件图如图1所示。扇形板材料牌号42CrMoA，锻件符合JB /T5000.8-2008标准；超声波探伤符合JB /T5000.15-2008中Ⅱ级标准。
3工艺方案
根据扇形板的技术要求和特点，设计出锻件毛坯尺寸形状，原材料采用连铸坯，锻件工艺重量3.940吨，采用30MN 水压机生产。3.1工艺流程
电炉冶炼→LF 精炼+VD→连铸圆坯→缓冷→加热→锻造→退火→探伤→划线→检验→交货。3.2工辅具
自制弧形砧、上平砧、V 型砧、小平台。3.3扇形板锻造工艺操作步骤
根据成品扇形板尺寸和形状，确定出毛坯图，如图2，选择连铸坯规格：φ650mm，高径比控制在≤2.6。坯料加热温度1200~1220℃，保温6小时。
第一火次镦粗到φ900mm，焊合坯料中心缺陷，保证镦粗比≥1.7；采用上平砧子、下V 型砧子拔长，压下量控制在80mm～120mm，拔制成工艺设计尺寸，锻件宽度尺寸的0.75～0.85倍，拔长锻造比达到3.5以上，可以有效改善钢锭内部疏松缺陷，进一步提高产品内在质量。
采用设计的专用上弧型砧子、小平台锻造，将扇形板弧形压出，同时控制高度和宽度尺寸。旋转压两侧宽度，拔长到工艺设计的拱形尺寸。注意该工序操作机平稳，防止产生扭曲。锻造压下量控制在70mm～100mm，锻造比达到4.0以上，可以有效控制锻件晶粒度，提高锻件性能。
采用大平台进行校直，修整。终锻温度800-850℃。锻造后的毛坯锻件空冷到500～600℃，利用锻后余热代替正火，细化晶粒。随后装入退火炉进行软化退火，退火温度640～660℃。
4检验结果4.1非金属夹杂物
按GB/T10561标准中A 法检验进行非金属夹杂物检验、评定，结果见表1。
4.2低倍组织
锻件按GB/T 1979规定做酸浸低倍组织检查，一般疏松0.5级、中心疏松0.5级、锭型偏析0.5级。
4.3超声波探伤
锻件超声波探伤按JB/T5000.15-2008中Ⅱ级标准进行检验，满足产品质量要求。4.4尺寸
经划线各部位尺寸、弧度全部满足工艺要求，共生产28件，一次合格率100%。具备批量化生产。4结论
（1）采用“连铸圆坯→锻造→退火→上交”工艺流程进行生产的扇形板可满足用户的使用要求。
（2）原材料用连铸坯代替模铸，内部质量完全满足产品要求。
（3）设计锻造成型工艺合理，采用自制的特殊砧子和小平台等辅具配合，锻造操作比较简单，合格率高。
（4）锻件毛坯尺寸、形状更接近成品，金属流线符合产品要求，毛净比小。
（5）低倍检验中心疏松、锭型偏析质量较好，锭型偏析区出现在中心部位，满足产品使用要求。
（6）锻件成材率在92%以上，比模铸成材率提高10%，原料投入少、成本低。
参考文献
[1]吕炎，锻造工艺学.北京：机械工业出版社，1995。[2]锻工手册编写组.锻工手册（上册）.北京：机械工业出版社，1976。[3]束德林，金属力学性能。北京：机械工作出版社。1999.10。[4]康大韬等，大型锻件材料及热处理，北京，龙门书局，1998。
第26卷第4期
贾俊林蒋伟斌刘鹏宇雷玉臣赵艳荣：卷取机用扇形板锻造新工艺
图2扇形板锻件工艺图
Fig.2Fan-shaped plate forging process
drawing
表1非金属夹杂物（级）
Table1Non-metallic Inclusion(rating)
类别标准实际
A 细系≤2.51.0
粗系≤1.50.5
B 细系≤2.00.5
钠长石
粗系≤1.00.5
C 细系≤1.00
粗系≤1.00
D 细系≤1.00.5
粗系≤1.00.5
图3低倍组织Fig.3
Macrostructure
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