硼鋼鋼管的氣脹熱成形工藝的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種硼鋼鋼管的氣脹熱成形工藝，尤其是一種硼鋼鋼管高溫下內高壓 氣體脹形及淬火工藝，屬于熱處理塑性成形技術領域。
【背景技術】
[0002] 硼鋼鋼管作為一系列熱成形鋼管，生產工藝分為成形和淬火冷卻2個階段，其中： 成形階段需要在高溫下由模具沖壓成形；淬火冷卻階段需要通過控制一定的冷卻速度，可 以發生從奧氏體微觀組織向馬氏體微觀組織的轉變，得到極高的強度和硬度；根據硼鋼種 類不同，其強度可以達到500?2000MPa。常見熱成形后強度達到1500MPa的硼鋼化學成分 如表1所示。
[0003] 表 1
【主權項】
1. 一種硼鋼鋼管的氣脹熱成形工藝，其特征是，包括以下工藝步驟： (1) 彎管和預成型：在常溫下對硼鋼鋼管進行彎管和/或預成型加工，將硼鋼鋼管加工 成與最終工件形狀尺寸基本相似的零件； (2) 加熱：將硼鋼鋼管零件在加熱裝置中加熱到850?950°C，加熱裝置中采用保護氣 氛； (3) 傳送工件：將經步驟（2)加熱后的硼鋼鋼管零件傳送至熱成形壓力機的模具中；當 硼鋼鋼管零件的厚度在0. 5?3. 5_范圍內時，傳送時間控制在3?10秒，室溫傳送；當硼 鋼鋼管零件的厚度小于〇. 5mm時，傳送速度控制在3秒以內； (4) 高壓氣脹成形：硼鋼鋼管零件在模具中由熱成形壓力機進行熱成形沖壓，熱成形壓 力機采用液壓壓機或伺服壓機，熱成形沖壓包括以下過程： a、 模具閉合成形：模具的上、下模表面分別對應最終工件的上下型面，以得到和最終工 件一致的形狀； b、 軸向缸推料：模具部分區域閉合完成或全部閉合完成后，軸向缸向工件移動，軸向缸 前端設置有封頭，用于將工件兩端密封；隨后高壓氣站進氣閥門打開，高壓氣體從封頭最前 端的通孔通入具備初始壓力的高壓氣體，充塞硼鋼鋼管零件；高壓氣體向硼鋼鋼管零件內 部增壓，同時配合以軸向缸軸向推料動作，形成內壓力，完成硼鋼鋼管零件在高溫下的高壓 成形；其中，所述軸向缸推力為5?100噸，內壓力為5?250MPa、； (5) 保壓淬火：硼鋼鋼管零件高壓成形后模具保持閉合狀態，熱成形壓力機的壓力和/ 或內高壓壓力保持不變，進行冷卻淬，保壓淬火時間為1?20s ; (6) 卸壓開模：硼鋼鋼管零件經保壓淬火后，高壓氣體沿出氣通道排出工件；隨后軸向 缸向外側移動復位，壓機上行，模具打開，取走工件。
2. 如權利要求1所述的硼鋼鋼管的氣脹熱成形工藝，其特征是：所述步驟（2)中，當硼 鋼鋼管零件為無鍍層硼鋼鋼管零件時，采用氮氣保護或氮氣加甲醇或甲烷保護氣氛；當硼 鋼鋼管零件為鋁硅鍍層的硼鋼鋼管零件時，采用干燥空氣或者氮氣保護；當硼鋼鋼管零件 為鋅鍍層的硼鋼鋼管零件時，采用干燥空氣保護。
3. 如權利要求1所述的硼鋼鋼管的氣脹熱成形工藝，其特征是：所述步驟（4)中，內壓 力為5?lOOMPa。
4. 如權利要求1所述的硼鋼鋼管的氣脹熱成形工藝，其特征是：所述步驟（4)中，高壓 氣體為自然空氣、氮氣或二氧化碳，高壓氣體的進氣通道和出氣通道分別與模具軸向缸前 端的封頭相連，高壓氣體的初始壓力為5?250MPa，高壓進氣和高壓出氣相分離，可以經泵 站處理后再連通，從而循環使用。
【專利摘要】本發明涉及一種硼鋼鋼管的氣脹熱成形工藝，其特征是，包括以下工藝步驟：（1）彎管和預成型；（2）加熱硼鋼鋼管零件；（3）硼鋼鋼管零件傳送至模具；（4）模具部分區域閉合完成或全部閉合完成后，軸向缸向工件移動，軸向缸前端設置有封頭，用于將工件兩端密封；隨后高壓氣站進氣閥門打開，高壓氣體從封頭最前端的通孔通入具備初始壓力的高壓氣體，充塞硼鋼鋼管零件；高壓氣體向硼鋼鋼管零件內部增壓，同時配合以軸向缸軸向推料動作，形成內壓力，完成硼鋼鋼管零件在高溫下的高壓成形；其中，所述軸向缸推力為5～100噸，內壓力為5～250MPa；（5）保壓淬火；（6）卸壓開模。本發明可以生產出材料機械強度達到1500MPa、截面形狀和周長變化的零件。
【IPC分類】C21D1-62, B21D26-047, B21D26-033
【公開號】CN104525675
【申請號】CN201410741020
【發明人】陳揚
【申請人】無錫朗賢汽車組件研發中心有限公司
【公開日】2015年4月22日
【申請日】2014年12月8日