一种改善大型锻件夹杂物缺陷的方法

摘要

一种改善大型锻件夹杂物缺陷的方法，涉及大型锻件的生产。解决传统方法使钢锭补缩通道的夹杂物向锻件本体延伸，影响锻件内部质量的问题。本发明的方法步骤是：①钢锭浇注后，在模内冷至锭身钢水完全凝固、冒口钢水基本凝固时，热钢锭运至水压机车间；②热钢锭直接置于水压机上进行“压钳把”锻造，压钳把的位置要在钢锭冒口端上锭身100mm处；③锻造钳把至要求尺寸，切齐钳把端部；④钢锭装入加热炉加热至锻造温度；⑤继续拔长锭身至工艺要求尺寸。本发明用于大型锻件的生产，锻造时，钢锭凝固补缩通道夹杂物向冒口端部移动，从而提高了锻件本体的探伤合格率，改善了大型锻件的内部质量，同时提高了钢锭的利用率。

说明书

技术领域

本发明涉及大型锻件的锻造方法，特别涉及一种用热钢锭锻造大型锻件， 如何改善大型锻件夹杂物缺陷的方法。

背景技术

通常，大型锻件在锻造之前，钢锭的准备有两种方式：

①钢锭浇注后，在钢锭模内冷至室温，冷钢锭送至水压机车间的加热炉， 加热至锻造温度，保温一定时间。

②钢锭浇注后，在钢锭模内冷至完全凝固，热钢锭送至水压机车间的加热 炉，加热至锻造温度，保温一定时间。

由于钢锭冒口端在浇注补缩时，会在补缩通道形成V型偏析、疏松区(如图 1所示)，现有技术的加热方式，钢锭在各区域的温度约为：I区≈1240℃，II 区≈1230℃，III区≈1220℃，III区相对I区的温度较低，“压钳把”(为给操作 机夹持钢锭用的锻造工序)锻造时，补缩通道的夹杂物会向锻件本体延伸，严重 影响锻件的内部质量(如图2所示)。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种改善大型锻件夹杂物 缺陷的方法，解决传统方法使钢锭补缩通道的夹杂物向锻件本体延伸，影响 锻件内部质量的问题。

本发明是通过以下技术方案来实现的：

一种改善大型锻件夹杂物缺陷的方法，其特征在于：所述方法的步骤是：

①钢锭浇注后，在钢锭模内冷至锭身钢水完全凝固、冒口钢水基本凝固时， 热钢锭运至水压机车间；

②热钢锭直接置于水压机上进行“压钳把”锻造，压钳把的位置要在钢锭 的冒口端上锭身100mm处；

③锻造钳把至要求尺寸，切齐钳把端部；

④钢锭装入加热炉，按工艺曲线加热至锻造温度；

⑤热钢锭出炉后，继续拔长锻造锭身至工艺要求尺寸。

进一步，所述步骤①中，锭身钢水完全凝固的温度为＜钢种的固相线温度， 冒口钢水基本凝固的温度为≤钢种固相线温度。

进一步，所述步骤①中，锭身钢水完全凝固、冒口钢水基本凝固的模内冷 却时间根据钢锭的几何尺寸计算而定，也可实测。

本发明与现有技术相比，由于将浇注后的热钢锭在模内冷却一定时间后， 直接进行水压机锻造“钳把”，这时锭身温度较低(700～900℃)，冒口温度较高 (900～1200℃)，补缩通道温度最高(1200～1400℃)，补缩通道的金属(包裹夹 杂物)流动最快，并向温度较高的冒口端流去，夹杂物远离锻件本体，最终连 同钳把被切除，同时，“压钳把”的位置上锭身100mm，因此，锻造时使钢锭凝 固补缩通道夹杂物向冒口端部(钳把)移动，从而提高了锻件本体的探伤合格 率，改善了大型锻件的内部质量，同时提高了钢锭利用率。

附图说明

图1是采用现有技术的钢锭温度区域分布示意图；

其中：在钢锭I区≈1240℃、II区≈1230℃、III区≈1220℃；a-V型偏析 下端，b-缩孔下端，c-缩孔上端。

图2是采用现有技术“压钳把”锻造后的夹杂物缺陷分布示意图；

其中：a-V型偏析下端，b-缩孔下端，c-缩孔上端。

图3是采用本发明的钢锭温度区域分布示意图；

其中：I区≈700～900℃、II区900～1200℃、III区1200～1400℃； a-V型偏析下端，b-缩孔下端，c-缩孔上端。

图4是是采用本发明“压钳把”锻造后的夹杂物缺陷分布示意图。

其中：a-V型偏析下端，b-缩孔下端，c-缩孔上端。

以下结合附图通过较佳实施例对本发明作进一步的说明。

具体实施方式

如图3所示，一种改善大型锻件夹杂物缺陷的方法的步骤是：

①钢锭浇注后，在钢锭模内冷至锭身钢水完全凝固、冒口钢水基本凝固时， 热钢锭运至水压机车间；

②热钢锭直接置于水压机上进行“压钳把”锻造，压钳把的位置要在钢锭 的冒口端上锭身100mm处；

③锻造钳把至要求尺寸，切齐钳把端部；

④钢锭装入加热炉，按工艺曲线加热至锻造温度；

⑤热钢锭出炉后，继续拔长锻造锭身至工艺要求尺寸。

所述步骤①中，锭身钢水完全凝固的温度为<钢种固相线温度，冒口钢水 基本凝固的温度为≤钢种固相线温度。

所述步骤①中，锭身钢水完全凝固、冒口钢水基本凝固的模内冷却时间根 据钢锭的几何尺寸计算而定，也可实测。

如图4所示，由于浇注后的热钢锭在模内冷却一定时间后，直接进行水压 机锻造“钳把”，同时，“压钳把”的位置上锭身100mm，因此，锻造时使钢锭 凝固补缩通道夹杂物向冒口端部(钳把)移动，从而提高了锻件本体的探伤合 格率，改善了大型锻件的内部质量，同时提高了钢锭利用率。