專利名稱：離心法球墨鑄鐵管生產(chǎn)用模具的表面鍛打維修工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于冶金工業(yè)生產(chǎn)工藝的技術(shù)領(lǐng)域，涉及離心法球墨鑄鐵管生產(chǎn)工 藝裝備的技術(shù)，更具體地說，本發(fā)明涉及一種離心法球墨鑄鐵管生產(chǎn)用模具的 表面鍛打維修工藝。
背景技術(shù)：
模具是生產(chǎn)離心鑄管工藝條件的一個很重要的部分，不僅關(guān)系到產(chǎn)品質(zhì)量， 而且關(guān)系到生產(chǎn)成本的一個重要因素。
在水冷離心機生產(chǎn)過程中，球化處理合格的鐵水通過溜槽直接澆注到模具
內(nèi)壁，模具外壁為流動的、溫度為40 75'C的冷卻水，使模具具有較高的冷卻 強度，鐵水通過溜槽直接澆注到模具內(nèi)壁的溫度為1200 1260°C。鐵水與模具 內(nèi)壁接觸后，模具內(nèi)壁溫度由澆注前的100 25(TC迅速升高至650 70(TC。在 凝固成型的過程中，鐵水的熱量通過模具傳導(dǎo)迅速由冷卻水帶走，模具內(nèi)壁溫 度呈降低趨勢，外壁因為冷卻水的作用，溫度稍有升高，但基本維持在10(TC以 下。鑄管拔出后，內(nèi)壁的溫度陡降至100 250°C。在整個生產(chǎn)過程中模具內(nèi)壁 的溫度發(fā)生著周期性的變化。
離心機在連續(xù)生產(chǎn)中，模具每次澆注間內(nèi)壁溫度的急劇變化，使模具產(chǎn)生 熱交變應(yīng)力。內(nèi)壁組織長大、壓縮、拉伸往復(fù)的作用，當(dāng)應(yīng)力積累超過材料強 度極限后就會產(chǎn)生龜裂。應(yīng)力積累超過一定程度離心機使用后回來的模具直接 磨削、工作面鍛打就會導(dǎo)致模具爆裂。
這一冷熱交替的過程使模具內(nèi)應(yīng)力發(fā)生變化，致使模具受到損傷，嚴重影 響模具壽命。目前國內(nèi)使用較多的維修方法是進行表面鍛打，消除應(yīng)力，整合裂縫。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的問題是提供一種離心法球墨鑄鐵管生產(chǎn)用模具的表面鍛 打維修工藝，其目的是延遲工作面龜裂紋的發(fā)生，避免在工作面鍛打過程中模 具暴裂，提高模具的使用壽命。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為
發(fā)明提供的離心法球墨鑄鐵管生產(chǎn)用模具的表面鍛打維修工藝，首先對鑄 管模具進行低溫時效處理，再對工作面進行熱態(tài)下的表面鍛打處理，然后進行 表面磨削，最后進行冷態(tài)鍛打。
所述的低溫時效處理的方法是將使用后的鑄管模具放在能夠使其勻速旋
轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)拖輪組上，對鑄管模具進行均勻加熱；加熱溫度保持在150 25(TC之 間，保溫時間IO小時以上。
在所述的低溫時效處理保溫后的鑄管模具緩慢冷卻至15(TC時，開始使用工 作面鍛打設(shè)備，在熱態(tài)下使用鍛打錘對鑄管模具重要工作面進行反復(fù)的、均勻 的鍛打處理，在此過程中，保持鍛打處理的鑄管模具的表面溫度在8(TC以上。
所述的鍛打處理的鍛打錘，使用直徑1 8mm的球型硬質(zhì)合金錘頭；
鍛打幅度為工作面受鍛工作面鍛打凹陷深度為0.1 2mm;
鍛打面的鍛打密度為受鍛工作面兩鍛打凹陷之間的距離不大于2倍凹痕直徑。
所述的鍛打維修工藝中的熱態(tài)下的表面鍛打的過程是
1) 、利用的旋轉(zhuǎn)拖輪組帶動鑄管模具旋轉(zhuǎn)；
2) 、從煤氣管道接出兩根20mm直徑的煤氣加熱管道伸進模具承插口內(nèi)點 燃煤氣對鑄管模具進行加熱；3) 、調(diào)整旋轉(zhuǎn)拖輪組轉(zhuǎn)速在0.5轉(zhuǎn)/分；
4) 、調(diào)整煤氣大小，將溫度控制在150 250。C之間，保持鑄管模具溫度基 本恒定。
5) 、加熱時間必須保持10小時以上。
6) 、加熱模具10小時后，關(guān)閉煤氣閥門切斷煤氣供應(yīng)，使鑄管模具在旋轉(zhuǎn) 拖輪組上緩慢冷卻至150。C左右時，運到工作面鍛打設(shè)備上，熱態(tài)下使用鍛打錘 對承插口離端口 l米以內(nèi)的表面進行反復(fù)的、均勻的工作面鍛打。
本發(fā)明采用上述技術(shù)方案，通過反復(fù)試驗表明沒有一支模具爆裂。采用 上述方式處理的模具經(jīng)過低溫時效后延遲了龜裂紋的出現(xiàn)，如原先澆筑700 支的時承插口的裂紋有2 3mm寬；采用本發(fā)明的技術(shù)后，在澆鑄1000支的時 候承插口的裂紋有2 3mm寬。原先DN800模具澆鑄支數(shù)壽命在2500支，現(xiàn) 在澆鑄3500支以上，有些模具澆鑄支數(shù)達4000支。原先DN1000模具澆鑄支 數(shù)壽命在1500支，現(xiàn)在澆鑄2000支，有些模具澆鑄支數(shù)達2500支。綜上所述， 采用本發(fā)明的技術(shù)方案使模具的壽命大為延長。


下面對本說明書各幅附圖所表達的內(nèi)容及圖中的標記作簡要說明
圖l為本發(fā)明的工藝流程圖2為本發(fā)明所采用的工藝設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中標記為
1、鑄管模具，2、旋轉(zhuǎn)拖輪組，3、工作平臺，4、電機，5、煤氣加熱管。
具體實施例方式
下面對照附圖，通過對實施例的描述，對本發(fā)明的具體實施方式
如所涉及 的各構(gòu)件的形狀、構(gòu)造、各部分之間的相互位置及連接關(guān)系、各部分的作用及工作原理、制造工藝及操作使用方法等，作進一步詳細的說明，以幫助本領(lǐng)域 的技術(shù)人員對本發(fā)明的發(fā)明構(gòu)思、技術(shù)方案有更完整、準確和深入的理解。
本說明書及附圖中，"打點" 一詞與"鍛打"是等同的。另外，模具即指鑄 管模具1 。
如圖1本發(fā)明提供的工藝流程圖、圖2所表達的本發(fā)明的結(jié)構(gòu)，本發(fā)明為 一種離心法球墨鑄鐵管生產(chǎn)用模具的表面鍛打維修工藝。其工藝過程為
如圖1所示，本發(fā)明所提供的離心法球墨鑄鐵管生產(chǎn)用模具的表面鍛打維 修工藝，首先對鑄管模具1進行低溫時效處理，再對工作面進行熱態(tài)下的表面 鍛打處理，然后進行表面磨削，最后進行冷態(tài)鍛打。
消除表面鍛打工藝所不能消除的殘余熱應(yīng)力，延遲工作面龜裂紋的發(fā)生， 避免在工作面鍛打過程中模具暴裂，提高使用壽命。
以下是本發(fā)明的具體實施示例
本發(fā)明所述的低溫時效處理的方法是將使用后的鑄管模具1放在能夠使 其勻速旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)拖輪組2上，對鑄管模具1進行均勻加熱；加熱溫度保持在 150 25(TC之間，保溫時間IO小時以上。
為解決工作面鍛打爆裂、推遲龜裂紋產(chǎn)生，對離心機使用后模具放在能夠 勻速旋轉(zhuǎn)的托輪組上對模具承插口進行加熱。加熱溫度保持在150 25(TC之間， 保溫時間IO小時以上。
在所述的低溫時效處理保溫后的鑄管模具1緩慢冷卻至15(TC時，開始使用 工作面鍛打設(shè)備，在熱態(tài)下使用鍛打錘對鑄管模具1重要工作面進行反復(fù)的、 均勻的鍛打處理，在此過程中，保持鍛打處理的鑄管模具1的表面溫度在80°C 以上。
保溫后的模具在托輪上緩慢冷卻至15(TC左右時，吊運到工作面鍛打設(shè)備上，熱態(tài)下對需要消除殘余熱應(yīng)力的工作表面進行反復(fù)的工作面鍛打。保溫后
的鑄管模具1在托輪上緩慢冷卻至15(TC左右時，鑄管模具1低溫時效后立即進行熱態(tài)振動打點。吊運到打點設(shè)備上，熱態(tài)下對承插口 l米以內(nèi)進行2 4遍打點工藝。
所述的鍛打處理的鍛打錘，使用直徑1 8mm的球型硬質(zhì)合金錘頭。硬質(zhì)合金錘頭具有良好的硬度和強度，且其球形的錘頭使錘打出的表面光
滑，消除內(nèi)應(yīng)力所產(chǎn)生的微裂紋。
鍛打幅度為工作面受鍛工作面鍛打凹陷深度為0.1 2mm。通過工作面產(chǎn)生的球形的凹陷，使其工作表面產(chǎn)生強烈的塑性變形，提高
了表面強化作用。
鍛打面的鍛打密度為受鍛工作面兩鍛打凹陷之間的距離不大于2倍凹痕直徑。
上述密度的要求，保證了表面強化的效果。
本發(fā)明所述的鍛打維修工藝中的熱態(tài)下的表面鍛打的過程是
1) 、利用的旋轉(zhuǎn)拖輪組2帶動鑄管模具1旋轉(zhuǎn)；
2) 、從煤氣管道接出兩根20mm直徑的煤氣加熱管道5伸進模具承插口內(nèi)點燃煤氣對鑄管模具1進行加熱；
3) 、調(diào)整旋轉(zhuǎn)拖輪組2轉(zhuǎn)速在0.5轉(zhuǎn)/分；
4) 、調(diào)整煤氣大小，將溫度控制在150 25(TC之間，保持鑄管模具1溫度基本恒定。
5) 、加熱時間必須保持10小時以上。
6) 、加熱模具10小時后，關(guān)閉煤氣閥門切斷煤氣供應(yīng)，使鑄管模具l在旋轉(zhuǎn)拖輪組2上緩慢冷卻至15(TC左右時，運到工作面鍛打設(shè)備上，熱態(tài)下使用鍛打錘對承插口離端口 l米以內(nèi)的表面進行反復(fù)的、均勻的工作面鍛打。所述的旋轉(zhuǎn)拖輪組2設(shè)在工作平臺3上，并由電機4驅(qū)動。上面結(jié)合附圖對本發(fā)明進行了示例性描述，顯然本發(fā)明具體實現(xiàn)并不受上
述方式的限制，只要采用了本發(fā)明的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進行的各種非實質(zhì)性
的改進，或未經(jīng)改進將本發(fā)明的構(gòu)思和技術(shù)方案直接應(yīng)用于其它場合的，均在
本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
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權(quán)利要求
1、一種離心法球墨鑄鐵管生產(chǎn)用模具的表面鍛打維修工藝，其特征在于首先對鑄管模具(1)進行低溫時效處理，再對工作面進行熱態(tài)下的表面鍛打處理，然后進行表面磨削，最后進行冷態(tài)鍛打。
2、 按照權(quán)利要求1所述的離心法球墨鑄鐵管生產(chǎn)用模具的表面鍛打維修工 藝，其特征在于所述的低溫時效處理的方法是將使用后的鑄管模具(1)放 在能夠使其勻速旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)拖輪組(2)上，對鑄管模具(1)進行均勻加熱；加熱溫度保持在150 25(TC之間，保溫時間10小時以上。
3、 按照權(quán)利要求1或2所述的離心法球墨鑄鐵管生產(chǎn)用模具的表面鍛打維修工藝，其特征在于在所述的低溫時效處理保溫后的鑄管模具(1)緩慢冷卻至15(TC時，開始使用工作面鍛打設(shè)備，在熱態(tài)下使用鍛打錘對鑄管模具(1)重要工作面進行反復(fù)的、均勻的鍛打處理，在此過程中，保持鍛打處理的鑄管模具(1)的表面溫度在8(TC以上。
4、 按照權(quán)利要求1或2所述的離心法球墨鑄鐵管生產(chǎn)用模具的表面鍛打維 修工藝，其特征在于-所述的鍛打處理的鍛打錘，使用直徑1 8mm的球型硬質(zhì)合金綞頭； 鍛打幅度為工作面受鍛工作面鍛打凹陷深度為0.1 2mm; 鍛打面的鍛打密度為受鍛工作面兩鍛打凹陷之間的距離不大于2倍凹痕直徑。
5、 按照權(quán)利要求1所述的離心法球墨鑄鐵管生產(chǎn)用模具的表面鍛打維修工藝，其特征在于所述的鍛打維修工藝中的熱態(tài)下的表面鍛打的過程是1) 、利用的旋轉(zhuǎn)拖輪組(2)帶動鑄管模具(1)旋轉(zhuǎn)；2) 、從煤氣管道接出兩根20mm直徑的煤氣加熱管道(5)伸進模具承插口 內(nèi)點燃煤氣對鑄管模具(1)進行加熱；3) 、調(diào)整旋轉(zhuǎn)拖輪組(2)轉(zhuǎn)速在0.5轉(zhuǎn)/分；4) 、調(diào)整煤氣大小，將溫度控制在150 25(TC之間，保持鑄管模具(1)溫 度基本恒定。5) 、加熱時間必須保持10小時以上。6) 、加熱模具10小時后，關(guān)閉煤氣閥門切斷煤氣供應(yīng)，使鑄管模具(1) 在旋轉(zhuǎn)拖輪組(2)上緩慢冷卻至15(TC左右時，運到工作面鍛打設(shè)備上，熱態(tài) 下使用鍛打錘對承插口離端口 l米以內(nèi)的表面進行反復(fù)的、均勻的工作面鍛打。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種離心法球墨鑄鐵管生產(chǎn)用模具的表面鍛打維修工藝，首先對鑄管模具(1)進行低溫時效處理，再對工作面進行熱態(tài)下的表面鍛打處理，然后進行表面磨削，最后進行冷態(tài)鍛打。采用上述技術(shù)方案，通過反復(fù)試驗表明沒有一支模具爆裂。采用上述方式處理的模具經(jīng)過低溫時效后延遲了龜裂紋的出現(xiàn)，采用本發(fā)明的技術(shù)方案使模具的壽命大為延長。
文檔編號B22D13/10GK101658914SQ20091014503
公開日2010年3月3日 申請日期2009年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月21日
發(fā)明者張未平, 王桂生, 趙和平, 連獻功, 陳江濤 申請人:蕪湖新興鑄管有限責(zé)任公司