一种大型厚壁筒形坯料热旋压成形封头的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103691789103691789A(43)申请公布日2014.04.02(21)申请号201310660819.6(22)申请日2013.12.06(71)申请人天津重型装备工程研究有限公司地址300457天津市塘沽区经济技术开发区宏达街21号B座11层申请人中国第一重型机械股份公司(72)发明人吴生富赵玲玲刘颖刘凯泉(74)专利代理机构北京天达知识产权代理事务所(普通合伙)11386代理人马东伟(51)Int.Cl.B21D22/14(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书3页说明书3页附图2页附图2页(54)发明名称一种大型厚壁筒形坯料热旋压成形封头的方法(57)摘要本发明公开了一种大型厚壁筒形坯料热旋压成形封头的方法，适用于壁厚大于80mm，直径大于4000mm的大型封头锻件整体制造。主要工艺步骤如下：1)将筒形坯料变形段加热至奥氏体转变温度以上；2)将坯料装卡、固定至旋压机上；3)坯料随旋压机主轴自转，内、外辊轮配合进行多道次热旋压，通过调整内外辊轮辊缝间隙和运动轨迹控制封头锻件的壁厚尺寸和形状。本发明避免了用压机锻造饼形坯料的工序，以及将饼形坯料在模具中冲压成形的传统工序，不需要制备专用冲压模具，适用于大型封头锻件整体制造。CN103691789ACN1036978ACN103691789A权利要求书1/1页1.一种大型厚壁筒形坯料热旋压成形封头的方法，其特征在于，包括将所述筒形坯料加热的步骤和使用旋压机对筒形坯料壁进行热旋压整体成形的步骤。2.根据权利要求1所述的大型厚壁筒形坯料热旋压成形封头的方法，其特征在于，所述加热是指加热到奥氏体转变温度以上。3.根据权利要求1所述的大型厚壁筒形坯料热旋压成形封头的方法，其特征在于，所述热旋压指多道次热旋压。4.根据权利要求2或3所述的大型厚壁筒形坯料热旋压成形封头的方法，其特征在于，配合所述多道次热旋压，所述加热的步骤为多火次加热，即当坯料温度降低至可行性变形温度之下时，便对坯料进行加热，而后继续进行旋压。5.根据权利要求1或2或3所述的大型厚壁筒形坯料热旋压成形封头的方法，其特征在于，具体通过以下步骤实现：1）将一段筒形坯料沿长度划分为装卡段和收口变形段，仅将收口变形段加热至奥氏体转变温度以上；2）对收口变形段加热至奥氏体转变温度之后，将所述装卡段装卡到旋压机夹具上，保持筒形坯料的中心线与旋压机主轴中心线重合，将旋压机的内、外辊轮分别置于筒壁内、外两侧旋压起点处；3）在坯料和辊轮安装到位后，启动旋压机，使筒形坯料随旋压机主轴自转，而后使内、外辊轮沿预设的旋压轨迹方向进给并自转，内、外辊轮配合进行热旋压整体成形。6.根据权利要求5所述的大型厚壁筒形坯料热旋压成形封头的方法，其特征在于，步骤3）中，内、外辊轮配合进行多道次热旋压成形。7.根据权利要求5或6所述的大型厚壁筒形坯料热旋压成形封头的方法，其特征在于，所述内、外辊轮与坯料接触的旋压面为圆弧面。8.根据权利要求5或6或7所述的大型厚壁筒形坯料热旋压成形封头的方法，其特征在于，热旋压时，辊轮是从收口变形段的大端向收口端方向，沿旋压轨迹进给，对于多道次旋压，起点逐渐次靠近所述装卡段，每次轴向移动量在100～210mm之间。9.根据权利要求6所述的大型厚壁筒形坯料热旋压成形封头的方法，其特征在于，配合多道次热旋压，增设多火次加热，即在旋压过程中当坯料温度降低至可行性变形温度之下时，对坯料重新进行加热，而后继续进行旋压。10.根据权利要求5所述的大型厚壁筒形坯料热旋压成形封头的方法，其特征在于，所述装卡段与压力容器直段筒体整体成形，作为直段筒体的一部分。2CN103691789A说明书1/3页一种大型厚壁筒形坯料热旋压成形封头的方法技术领域[0001]本发明涉及一种大型厚壁筒形坯料热旋压成形封头的工艺方法，尤其适用于壁厚大于80mm，直径大于4000mm的超大型封头锻件的整体制造，属于大型铸锻件制造技术领域。背景技术[0002]随着石油化工和核电行业的迅速发展，大型压力容器的规格逐渐增大。作为大型压力容器关键件之一的封头属于大型厚壁件，其尺寸随压力容器规格的增大而增大，制造难度也随之增大。目前，大型厚壁封头锻件常用的制造工艺主要包括以下步骤：(1)利用压机，采用自由锻方式制备圆饼形坯料；(2)将圆饼形坯料进行机加工；(3)将机加工后的圆饼形坯料在专用模具中冲压成形。针对不同规格的封头，该传统工艺需要配备专用冲压辅具，辅具通用性不强，制造成本高。并且，由于压机工作空间有限，可锻造成圆饼形坯料的最大直径受现有压机工作空间的制约。即采用冲压工艺锻造封头，若所需饼形坯料直径超出了现有压机的工作范围，则无法实现大型厚壁封头