三峡支承杆锻造工艺流程.doc

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1.锻造工艺流程

50吨电炉初炼——LF精炼——VCD——LF加热——VC——热送——钢锭Ⅰ火加热——压钳口——Ⅱ火加热——镦粗＋WHF法拨长——Ⅲ火加热——镦粗＋WHF法拨长——出成品——两次正火、回火处理——检验。

2.采取的主要工艺措施

1）化学成分控制

要求材料中的Cr、Ni、Mo等元素按中上限控制。

严格控制S、P等元素的含量，要求成品中S≤0.005%P≤0.015%，力争更低。

2）采用VCD工艺，保证超声波探伤和纯净度要求

小齿轮轴钢水纯净度、超声波探伤要求均很高。

为保证钢水纯净度和超声波探伤能达到要求，需采用VCD冶炼技术。

该工艺要求钢中的硅含量≤0.1%。

3）加入适量Nb元素以细化晶粒

采用VCD工艺时，材料晶粒粗化倾向也随之增大，小齿轮轴晶粒度则难以保证。

微合金元素Nb、Ti、Ｖ等,都可以通过在钢中形成析出相对晶界钉扎来抑制晶粒长大,其中Nb的作用最为明显。

因此，我们准备在三峡升船机17Cr2Ni2Mo试制小齿轮轴中增加0.03％～0.05％Nb来提高经VCD处理的17Cr2Ni2Mo钢水的晶粒粗化温度，从而保证小齿轮轴晶粒度的要求。

4）两次镦拨工艺

为了满足锻比大于5的要求，同时也为了保充分锻透，锻造拟采用WHF法两次镦拨工艺。

4.冶炼工艺

1）50吨电炉初炼

a）配碳量:

1.00～1.20%，配入活性石灰不小于3t；

b）成分控制：

C：

0.06%～0.14%（包括合金带入的碳），Si：

≤0.10%，Mn：

0.40～0.50%，P：

≤0.005%，Cr：

1.60～1.80%，Mo：

0.30～0.35%，Ni：

1.50～1.70%,Cu：

≤0.20%

c）Mn-Fe、Cr-Fe在炉后不记烧损按下限随钢流加入；严禁加入硅铁及Si-Mn合金；

d）出钢温度：

1650～1680℃；

e）出钢前10分钟通知铸锭置换氩气。

出钢时氩气压力≥3～5kg；

f）采用留钢留渣操作，出钢量按计划控制；

g）出钢时随钢流加入活性石灰200－300Kg。

2）LF精炼

a）成分控制：

C：

0.14～0.19%，Si：

≤0.10%，Mn：

0.40～0.50%，S：

≤0.005%,S争取≤0.003%，Cr：

1.60～1.80%，Ni：

1.50～1.70%，Mo：

0.30～0.35%，Nb按0.05%加入。

b）50吨电炉出完钢到LF炉钢包车上后，由铸锭和炼钢操作工共同进行氩气置换；

c）进入加热工位送电，加石灰和萤石造渣，石灰：

萤石=4：

1，石灰和萤石分批加入。

第一批渣料加入完毕，提温化渣，加扩散脱氧剂，待温度达到1580℃取样作全分析；补加第二批渣料，升温化渣，并根据化学分析调整合金成分，温度达到1600℃时合金必须调整完毕。

扩散脱氧剂C粉和Si-Fe粉要分批加入，碳粉用量2～4kg/t钢水，Si-Fe粉用量1～1.5kg/t钢水，尽可能多用碳粉。

在精炼后期炉内要保持微正压，不断补加扩散脱氧剂，保持还原气氛；

d）在精炼过程中，要时刻观察氩气情况，适时调整氩气压力和流量，LF精炼前期Ar气流量可大一些，控制在40～80L/min；后期保温期可小些，控制在30～60L/min，以不裸露钢水面为宜；

e）精炼包内渣层厚度必须控制到200-300mm厚，并保持渣子有良好的流动性；

f）精炼时间大于90分钟以上，合金加完后要求在送电情况下精炼白渣保持时间≥20分钟；

g）原则上调完合金后不允许再加渣料，只许加入扩散脱氧剂。

如果需补加渣料，加完后白渣保持时间≥20分钟；

h）LF出钢前取样分析，争取渣中FeO＜0.5%；[S]≤0.005%（S争取≤0.003％）方允许出钢；

i）出钢温度：

1650～1660℃。

Nb按0.05％加入；

j）回LF加热，不允许加入渣料，可加入少量扩散脱氧剂，加热温度1630～1640℃。

3）VCD处理

a）VCD时根据点测温度决定处理时间，VCD处理时间≥25分钟；

b）VCD前期Ar气流量控制在20～70L/min，后期控制在70～130L/min；

c）VCD结束后回LF加热。

4）浇注

a）准备钢包时，钢包内钢渣必须清理干净；

b）中间包采用60t塞杆吹氩中间包，按Ⅰ类钢准备。

用优质塞头，高铝硅线石袖砖。

中间包烘烤必须良好；

c）真空度≤0.5乇，中间包才能开浇；中间包开浇温度1580～1590℃。

中间包注满立即测温，若温度低于开浇温度，立即开浇；若高于开浇温度，应吹氩到开浇温度后开浇；

d）锭模及底盘使用前必须打磨见光，浇前保证模温40～120℃；

e）浇注总时间控制在15～22分钟；

f）浇注结束后，不需移开真空大盖，破空后30秒内加入富士科发热剂（2kg/t钢水）。

加入完毕；待移开大盖后2分钟内通过筛网加入4～6袋炭化稻壳保温；

g）铸锭车间必须对塞头、塞杆、滑板及吹氩管路仔细检查，确保钢包打得开关得住；

h）钢锭热送时间为14～15h。

5.锻造工艺

1）支撑杆锻件图（见图1-1）

IIIIII

F820±17

（F770）

F530±17

（F480）

F530±17

（F480）

5380

（5376）

680±20

（560）

490

（200＋285）

3730±20

（200＋6221）

图1-1锻件图

2）旋转锁定螺杆锻件图（见图1-2）

F1580±15

（F1535）