大型铸管模产品开发

许燕燕 苏继伟

(石钢京诚装备技术有限公司，辽宁115004)



大型铸管模产品开发

许燕燕 苏继伟

(石钢京诚装备技术有限公司，辽宁115004)

介绍了大型铸管模产品的加热工艺和锻造工艺，并制定了适合本公司的操作要点，保证了产品开发试制成功。

管模；加热工艺；锻造工艺；试制

铸管模全称为离心球墨铸铁管管模，是用于浇铸球墨铸铁管的模具，是在离心铸管机上生产球墨铸铁管的大型热工工装，其钢种材料为21CrMo10或30CrMo。生产中，管模始终处于恶劣的工作状况下，高速旋转下，外表面被冷却水包容，内表面直接与1 350～1 400℃的高温铁水接触，长期承受交变热应力、拉伸应力、扭转应力等作用，故其属于工业消耗品，其使用寿命与管模的生产质量直接相关。管模在使用一定次数之后就会出现网格状裂纹，将无法用其再进行铸管生产，只能是换上新的管模。

1 产品的一般要求

1.1 化学成分

管模材质为21CrMo10，GB/T 25715—2010国家标准中对化学成分有规定，但范围比较宽泛，生产时必须针对所生产铸管模的具体要求和生产设备条件来确定内控成分，见表1。

在冶炼过程中，尽可能降低P、S元素含量，并降低钢中的五害元素的含量。采取有效的措施，提高钢锭表面的质量，减少钢锭中外来夹杂物的含量，减少偏析程度和冶金缺陷，提高钢锭的整体质量，为锻造提供优质的原料。

表1 21CrMo10材料的化学成分(质量分数，%)

1.2 技术要求

铸管模进行超声检测，应符合JB/T 5000.15—2007 Ⅲ级标准要求。表面不允许有目视可见的裂纹、重皮、气孔、白点和夹渣等缺陷。毛坯的锻造比≥3.5。钢锭采用电炉/转炉冶炼+精炼炉精炼+真空脱气。

2 锻造工艺研究

2.1 加热工艺

根据工厂生产实际及锻造工艺综合考虑，采用冷锭生产铸管模，钢锭脱模后进行退火处理，冷送到锻造车间进行加热。针对21CrMo10钢种的特性，冷锭加热时，要求装炉炉温低，升温速度慢，均热时间长，保证在加热过程中最大限度的降低热应力和组织应力，具体加热工艺见图1。

2.2 锻造工艺

管模锻件为薄壁长筒形件，温度下降比较快，而且长度为6 m左右，芯棒拔长比较耗费时间，这就决定这类产品在拔长过程中容易产生问题。以下以DN600管模为例进行介绍。

图1 加热工艺

图2 DN600管模锻件图

DN600管模锻件重10 t，钢锭重16 t，利用率62.5%，采用80 MN油压机锻造，锻件图如图2。

DN600管模管模锻造工艺为：

第一火：镦粗，冲孔，平整端面；第二火：马杠扩孔650 mm；第三火：600 mm芯棒预拔长；第四火：芯棒拔长至锻件尺寸，精整出成品。

根据其他公司生产过程中存在的问题，结合本公司生产特点，为了保证管模产品一次生产合格，在生产过程中需注意以下几个问题：

(1)严格控制终锻温度，过程中应经常测量温度，不低于900℃。如果低于900℃，及时返炉。

(2)冲孔后，应及时清理冲孔的飞边，防止缺陷带入芯棒拔长工序。

(3)应准备2～3支芯棒，在生产一定阶段时，及时更换芯棒。

3 结论

通过对生产的管模后序质量进行跟踪，没有发现内孔存在裂纹、重皮和缺肉等问题，超声检测及外观尺寸检验完全满足用户的要求，此类产品开发试制成功。

编辑 杜青泉

Development of Large Cast Iron Pipe Mold

Xu Yanyan, Su Jiwei

The heating process and the forging process of large cast iron pipe mold have been introduced, and the operating points which are suitable for our company have been prepared, which ensures the development and trial-production of this product successfully.

pipe mold; heating process; forging process; trial production

2016—05—07

TG316

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