Способ изготовления поковки днища (крышки) реактора из слитка



Способ изготовления поковки днища (крышки) реактора из слитка
Способ изготовления поковки днища (крышки) реактора из слитка
Способ изготовления поковки днища (крышки) реактора из слитка
Способ изготовления поковки днища (крышки) реактора из слитка

 


Владельцы патента RU 2412777:

Онищенко Анатолий Кондратьевич (RU)

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано в энергетической, химической, металлургической и др. отраслях промышленности при изготовлении корпусов реакторов и паро- газогенераторов. Способ включает осадку и прошивку слитка. Перед осадкой слиток протягивают и удаляют в отход его донную часть. После осадки производят неполную прошивку заготовки сплошным прошивнем со стороны донной части слитка. При этом образовывается заготовка стакана с дном толщиной, равной толщине поковки. Протяжку на оправке стенки стакана проводят со степенью деформации не менее 50% до толщины, равной толщине поковки. Затем осуществляют раздачу стенки стакана на конус и формовку заготовки в штампе на окончательные размеры поковки. В результате обеспечивается оптимальный уровень физико-механических свойств в поковке. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

 

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано в энергетической, химической, металлургической и др. отраслях промышленности при изготовлении корпусов реакторов и паро- газогенераторов.

Известен способ изготовления днища (крышки) реактора, включающий формовку круглой толстолистовой заготовки в штампе на окончательные размеры поковки (см., например, Е.Н.Мошнин. Технология штамповки крупногабаритных деталей. - М.: Машиностроение." 240 с.).

Недостатком указанного способа является то, что при таком изготовлении не достигается оптимальный уровень физико-механических свойств (вязкости разрушения) и структуры обрабатываемого материала в направлении действия максимальных рабочих напряжений в готовой детали.

Известен способ изготовления поковки днища (крышки) реактора из слитка, включающий осадку, прошивку, раскатку заготовки на кольцо, резку кольца по образующей цилиндра и его развертку в плоскую заготовку, вырезку из плоской заготовки круглой заготовки и формовку последней в штампе на окончательные размеры поковки (см. Ромашко Н.И., Токарев А.Г., Кобелев О.А. Технология изготовления крупногабаритных толстых плит и вытяжка бесшовных днищ большого диаметра. // Кузнечно-штамповочное производство - Обработка металлов давлением. - 2008. - №7. - С.22-26).

Недостатками способа являются высокая трудоемкость изготовления и существенная анизотропия механических свойств в плоской исходной (под штамповку) заготовке, которая при формовке на окончательные размеры поковки не позволяет обеспечить совпадения максимальных (продольных) свойств заготовки развертки с направлением действия максимальных рабочих напряжений (радиальных) в детали.

Техническим результатом, на достижение которого направлено заявляемое решение, является обеспечение оптимального уровня физико-механических свойств (в том числе вязкости разрушения) в поковке.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе изготовления поковки вида днище или крышка реактора из слитка, включающем осадку и прошивку слитка, при этом перед осадкой слиток протягивают и удаляют в отход его донную часть, после осадки производят неполную прошивку заготовки сплошным прошивнем со стороны донной части слитка с образованием заготовки стакана с дном толщиной, равной толщине поковки, протяжки на оправке стенки стакана со степенью деформации не менее 50% до толщины, равной толщине поковки, с последующей раздачей стенки стакана на конус и формовкой в штампе на окончательные размеры.

В способе производят осадку заготовки с цапфой из прибыльной части слитка.

В способе осадку заготовки с цапфой осуществляют на нижней сферически вогнутой плите с центральным отверстием.

В способе после протяжки на оправке стенки стакана цапфу из прибыльной части слитка удаляют в отход.

Осадка в данном способе является вспомогательной операцией, служащей для уменьшения высоты заготовки под прошивку. Потому что прошивка высоких заготовок (с отношением высоты к диаметру более 1) на универсальных ковочных прессах связана с большими техническими трудностями, а иногда просто невозможна из-за недостаточной открытой высоты пресса.

Рубка (газовая резка) в отход донной части слитка позволяет удалить затравку и часть тела слитка, соответствующую зоне отрицательной ликвации сплава.

Неполная прошивка заготовки сплошным прошивнем на плите с центральным отверстием позволяет удалить в отход дефектную прибыльную часть слитка и получить заготовку стакана с дном, толщина которого равна толщине поковки днища.

Протяжкой на оправке со степенью деформации не менее 50% толщину стенки стакана доводят до толщины поковки днища и ориентируют оси дендритов 1-го порядка слитка вдоль образующей стакана.

Осадка заготовки с цапфой из прибыльной части слитка на плите с центральным отверстием и сферической вогнутостью обеспечивает жесткую центровку заготовки в вертикальном положении и достаточную точность прошивки. Сферическая вогнутость плиты при осадке и прошивке позволяет придать дну заготовки стакана овальную форму, близкую к форме готового днища.

Последующая раздача заготовки стакана в штампе сначала коническим, а затем сферическим пуансоном позволяют получить поковку днища (крышки) реактора с радиально направленным волокном во всем объеме последней и совпадающим с направлением действия максимальных рабочих напряжений в изделии.

Способ осуществляют следующим образом.

Сначала слиток нагревают до ковочной температуры в печи и подают под пресс на ковку. Из прибыли слитка куют цапфу под захват манипулятора. Затем, захватив слиток манипулятором, осуществляют протяжку его тела в бойках. Производят разметку заготовки и рубку в отход донной части слитка, после чего заготовку помещают в печь на подогрев.

Во втором выносе осуществляют осадку слитка с цапфой на нижней осадочной плите с отверстием, после чего сплошным коническим прошивнем производят неполную прошивку заготовки до толщины дна стакана, равной толщине поковки днища (крышки), и вновь подают в печь на подогрев.

В третьем выносе сначала осуществляют протяжку стенки стакана на оправке до толщины, равной толщине поковки днища (крышки)со степенью деформации не менее 50%, а затем производят рубку цапфы и зачистку ее остатков «на горячо» у дна стакана. Полученную заготовку помещают в печь на подогрев.

После нагрева заготовку стакана подают в штамп пресса и сначала коническим пуансоном производят раздачу стенки стакана на конус, а затем сферическим пуансоном - штамповку на окончательные размеры днища (крышки) реактора.

На чертежах представлены основные переходы изготовления днища (крышки) реактора.

Фиг.1 - ковка цапфы из прибыли слитка, протяжка его тела с уковом 4-11, рубка донной части слитка.

Фиг.2 - осадка и неполная прошивка заготовки с цапфой на нижней плите с отверстием.

Фиг.3 - протяжка на оправке стенки стакана и рубка цапфы.

Фиг.4 - раздача заготовки стакана на конус и штамповка на окончательные размеры днища (крышки).

В качестве примера представлено изготовление днища (крышки) корпуса реактора из слитка массой 235 т стали 15Х2НМФАА.

Слиток из сталеплавильного цеха передают в кузнечно-прессовый цех и помещают в печь на нагрев. После нагрева и выдержки при температуре 1250°С слиток передали на пресс 120 МН. Сначала из прибыльной части слитка отковали цапфу диаметром 1100 мм и, захватив в клещи манипулятора, протянули тело слитка в комбинированных бойках на диаметр 2360 мм, произвели разметку заготовки длиной 4800 мм и отрубили донную и часть прибыльной части слитка с цапфой в отход.

Полученную мерную заготовку вновь нагрели до температуры 1250°С и осадили на плоских плитах до диаметра 3400 мм. После чего нижнюю плоскую плиту поменяли на плиту с отверстием и сплошным прошивнем диаметром 900 мм провели неполную прошивку заготовки с выдавливанием в отверстие плиты отростка с частью подприбыльной зоны положительной ликвации слитка и образованием заготовки стакана с дном толщиной 500 мм и стенки - 1250 мм. После удаления прошивня заготовку стакана передали на посадку в печь.

Снова нагрели заготовку на 1200°С и, захватив заготовку за отросток в дне стакана, манипулятором в комбинированных бойках на оправке протянули стенку стакана до толщины 500 мм. После чего произвели рубку отростка и поместили в печь на подогрев.

Нагрев под раздачу и штамповку осуществляли до 1070°С и после нагрева заготовки на прессе установили нижний сферический штамп и верхний конический. Заготовку установили в нижнем штампе и провели раздачу стенки стакана на конус, после чего конический пуансон заменили на сферический и провели окончательную штамповку днища с внешним диаметром 4750 мм и внутренним 3750 мм.

Предлагаемый способ изготовления позволяет получить заготовку днища не только с заданными размерами и формой, но направленным волокном в поковке, ориентированным в направлении действия максимальных напряжений в детали и обеспечивающим максимум механических свойств в этом направлении. И следовательно, данное техническое решение позволяет повысить надежность и долговечность изделия.

1. Способ изготовления поковки вида днище или крышка реактора из слитка, включающий осадку и прошивку слитка, отличающийся тем, что перед осадкой слиток протягивают и удаляют в отход его донную часть, после осадки производят неполную прошивку заготовки сплошным прошивнем со стороны донной части слитка с образованием заготовки стакана с дном толщиной, равной толщине поковки, протяжку на оправке стенки стакана со степенью деформации не менее 50% до толщины, равной толщине поковки, раздачу стенки стакана на конус и формовку заготовки в штампе на окончательные размеры поковки.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что производят осадку заготовки с цапфой из прибыльной части слитка.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что осадку заготовки с цапфой осуществляют на нижней сферически вогнутой плите с центральным отверстием.

4. Способ по п.2, отличающийся тем, что после протяжки на оправке стенки стакана цапфу из прибыльной части слитка удаляют в отход.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано в кузнечных цехах металлургических и машиностроительных заводов при изготовлении полых деталей.

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано в кузнечных цехах металлургических и машиностроительных заводов при изготовлении полых деталей.

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано в кузнечных цехах металлургических и машиностроительных заводов при изготовлении полых деталей.

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при изготовлении штампованных полых поковок с боковым отростком, например наконечников для штанг балансирных подвесок грузовых автомобилей и наконечников рулевых тяг.

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при изготовлении кольцевых заготовок для деталей газотурбинных двигателей. .

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано в кузнечных цехах металлургических и машиностроительных заводов при изготовлении автомобильных колес.

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при изготовлении штампованных поковок, например типа колец, шестерен, фланцев. .

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при производстве многослойных изделий втулочного или трубчатого типа. .

Изобретение относится к области обработки металлов давлением и может быть использовано при получении точных заготовок деталей типа дисков сложной формы со значительными перепадами по толщине и диаметру и с глубокими нештампуемыми поднутрениями, изготавливаемых из трудодеформируемых многофазных сплавов, в частности из жаропрочных никелевых сплавов.
Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при изготовлении промежуточных заготовок из ( + )-титановых сплавов. .

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при ковке заготовок в четырехбойковых ковочных устройствах на гидравлических ковочных прессах.

Изобретение относится к способу обработки металлической заготовки осадкой, к втулке для осуществления способа и к сборному узлу, содержащему втулку и крышку для осуществления способа.

Изобретение относится к способу прогнозирования разрушения тонкой пластины, выполненной из металлического материала, в качестве критерия определения разрушения в случае разрушения материала автомобильной детали, подвергнутой прессованию (штамповке).

Изобретение относится к обработке давлением и может быть использовано при штамповке на штамповочных машинах прессового типа, в частности на гидравлических прессах.

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при ковке слитков на ковочных прессах в четырехбойковых ковочных устройствах. .

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано в металлургической и машиностроительной промышленности при изготовлении поковок и заготовок из слитков.

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к изготовлению производимых из высокопрочной ударостойкой стали замков секций бурильной колонны, применяемых для соединения секций в колонну, каждый из которых имеет центральное отверстие и состоит из корпуса и втулки.

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при подготовке к кузнечно-прессовой обработке металлической заготовки с отношением длины к ширине, превышающим 12 к 1.

Изобретение относится к обработке давлением и может быть использовано в авиационной и энергетической промышленности при изготовлении изделий ответственного назначения для газотурбинных двигателей, газотурбинных установок и самолетных конструкций из титановых сплавов.

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при производстве поковок различных поперечных сечений из углеродистых и легированных сталей и сплавов ковкой на гидравлических прессах, оснащенных четырехбойковыми ковочными устройствами
Наверх