一種鎳鉻合金封頭的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種金屬材料加工工藝制造方法，特別是一種鎳鉻合金封頭的制造方 法。
【背景技術】
[0002] 鎳鉻合金是一種優良的工程結構材料，隨著其用量的逐年擴大，在各種工程結構 和設備的加工制造中的應用越來越多。由于鎳鉻合金冷成形時存在塑性變形差，易開裂，且 回彈力大等缺點，使其成形加工比較困難，若方法不當或工藝不合理，往往造成工件無法滿 足技術要求，成形較為困難，極容易造成成形時撕裂等問題，造成報廢。
【發明內容】
[0003] 本發明的目的是克服現有技術中存在的不足，從而提供一種鎳鉻合金封頭的制造 方法，沖壓過程穩定，變形均勻、順暢，確定的熱加工制度可行，工藝參數合理，工件尺寸控 制較好，金屬流線分布合理，性能穩定。
[0004] 按照本發明提供的技術方案，一種鎳鉻合金封頭的制造方法，包括：
[0005] (1)、模具設計：模具設計時，對成形過程和產品尺寸影響較大的因素主要是：上 模壓頭直徑D 1，下模拉環出口直徑D2，上、下模間的間隙Z，下模拉環圓角R的選用；
[0006] 上模：沖壓后的封頭在冷卻過程中，金屬收縮，使得封頭直徑減小。因此，上模設計 時，應適當加大上模壓頭直徑的尺寸。上模壓頭直徑D 1 = Do (1+ ε % )，式中：Do為封頭理 論直徑，ε為封頭直徑的平均收縮量，取0. 6~0. 8%。上模材料：鑄鋼；
[0007] 下模：主要考慮下模拉環出口直徑D2和下模拉環圓角R，它們是保證成形順利進 行的關鍵尺寸。下模拉環出口直徑D 2 = Di+2Z，Z為上、下模間的間隙。Z值的確定取決于 坯料的公稱厚度、坯料厚度的正公差以及成形后封頭上部的增厚量等因素。Z和R值的大小 對成形質量的關系重大。Z，R過小，將使成形時的徑向拉伸力增大，拉伸成形困難，并使工 件的減薄量增加，嚴重時，造成工件撕裂。過大的Z，R，易引起起皺。設計時，Z = I. 06t，R =(2. 5~3. 5) t，t為坯料板厚。下模材料：內模鑄鐵，外模鑄鋼；
[0008] (2)、模具打磨清理：壓制前對模具進行打磨清理；
[0009] (3)、坯料前期處理：坯料邊部打磨清理，去除周邊火焰切割時產生的氧化以及周 邊毛刺；坯料沖壓前將表面邊部進行削斜處理，斜削角度為4~5°，邊部最大削去厚度為 坯料厚度的10% ;加熱前需要將鎳鉻合金板坯料表面清理干凈，并涂覆硼硅酸鹽潤滑劑，硼 硅酸鹽潤滑劑的雙面涂覆量為：200~220g/m 2,涂覆時硼硅酸鹽潤滑劑溫度為8~30°C ;
[0010] (4)、加熱：采用天然氣爐加熱，在爐內墊放不銹鋼板，經過第一次冷預成形的坯料 在爐內溫度900~KKKTC時進爐，然后將爐內升溫速度控制在300~400°C /小時，升溫 至1100~1250°C，坯料在爐內保溫時間為沿厚度方向1. 2~2. 5min/mm，終壓溫度控制在 1050 ~1200。。；
[0011] (5)、沖壓成形：成形工藝采用二次成形，第一次冷預成形，坯料在常溫狀態下進行 沖壓，壓制封頭成形總高度的70~72%，在爐內溫度900~1000°C時，將經過第一次冷預 成形的坯料送入爐內加熱，加熱到坯料溫度達到1100~1250°C，進行第二次熱終成形，確 保終壓溫度保持在1050~1200°C，壓制封頭成形總高度的100% ;
[0012] (6)、切割坡口：選用等離子切割形式進行坡口加工，切割坡口前對封頭按形面進 行校準，再定切割高度，切割坡口前封頭內壁涂抹石灰水，防止切割飛濺粘在鎳鉻合金封頭 上，切割坡口后，對坡口進行打磨光亮，去除一切切割殘渣；
[0013] (7)、酸洗處理：將成型封頭進行酸洗，去除表面的焊渣、熔渣、油污、氧化皮等污 物，將鹽酸液均勻涂滿封頭外表面，鹽酸濃度：30~45 %，酸洗時間：25~40分鐘，再使用 大量清水進行沖洗，在表面形成一層鈍化膜；
[0014] (8)、打磨：封頭上的劃傷及其他缺陷，進行打磨處理；
[0015] (9)、滲透探傷檢測：鎳鉻合金封頭經過100%的滲透探傷檢測，檢驗合格產品并 入庫；
[0016] (10)、封頭堆疊：鎳鉻合金封頭之間必須使用瓦楞紙對各個封頭之間進行隔墊，防 止運輸途中的顛簸造成封頭的二次劃傷。
[0017] 本發明的有益效果是：本發明提供的一種鎳鉻合金封頭的制造方法，沖壓過程穩 定，變形均勻、順暢，確定的熱加工制度可行，工藝參數合理，工件尺寸控制較好，金屬流線 分布合理，性能穩定；工件內徑與模具壓頭直徑一致，在沖壓時工件與模具的貼合性好， 工件沖壓后的收縮小；工件成形后的最大減薄處出現在工件底部，并沿底部向上端的方 向逐漸變小，在距工件上端邊緣約IOOmm處開始增厚，其最大減薄率為9. 87 %，滿足JB/ 丁4756-2006《鎳及鎳合金制壓力容器》中減薄率<15%的要求。
【附圖說明】
[0018] 圖1是鎮絡合金封頭廣品不意圖。
[0019] 圖2是鎳鉻合金封頭成形示意圖。
[0020] 圖2中：1.上模，2.鎳鉻合金封頭板坯料，3.下模。模具裝配在專用的液壓機上， 由上模、下模組成，成形時加熱好的鎳鉻合金板圓形坯料放入下模上部凹腔內，上模下行擠 壓坯料成形為封頭毛坯。
【具體實施方式】：
[0021] 下面結合具體實施例對本發明作進一步說明。
[0022] 實施例1
[0023] 本發明應用于<2 1200/30mm規格的SB409N08800鎳鉻合金封頭，【具體實施方式】如 下：
[0024] (1)、模具設計：封頭直徑1200mm，壁厚30mm，根據技術方案的公式計算上模壓頭 直徑D 1取1207mm，下模拉環出口直徑D2取1271mm，上、下模間的間隙Z取31. 8mm，下模拉 環圓角R取75mm ;
[0025] (2)、模具打磨清理：壓制前對模具進行打磨清理；
[0026] (3)、