一種鎳復(fù)合板封頭的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種金屬材料加工工藝制造方法，特別是一種鎳復(fù)合板封頭的制造方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 鎳復(fù)合板是一種優(yōu)良的工程結(jié)構(gòu)材料，隨著其用量的逐年擴(kuò)大，在各種工程結(jié)構(gòu) 和設(shè)備的加工制造中的應(yīng)用越來(lái)越多。由于鎳復(fù)合板冷成形時(shí)存在塑性變形差，易開(kāi)裂，且 回彈力大等缺點(diǎn)，使其成形加工比較困難，若方法不當(dāng)或工藝不合理，往往造成工件無(wú)法滿 足技術(shù)要求，成形較為困難，極容易造成成形時(shí)撕裂等問(wèn)題，造成報(bào)廢。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，從而提供一種鎳復(fù)合板封頭的制造 方法，沖壓過(guò)程穩(wěn)定，變形均勻、順暢，確定的熱加工制度可行，工藝參數(shù)合理，工件尺寸控 制較好，金屬流線分布合理，性能穩(wěn)定。
[0004] 按照本發(fā)明提供的技術(shù)方案，一種鎳復(fù)合板封頭的制造方法，包括：
[0005] (1)、模具設(shè)計(jì)：模具設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)成形過(guò)程和產(chǎn)品尺寸影響較大的因素主要是：上 模壓頭直徑D 1，下模拉環(huán)出口直徑D2，上、下模間的間隙Z，下模拉環(huán)圓角R的選用；
[0006] 上模：沖壓后的封頭在冷卻過(guò)程中，金屬收縮，使得封頭直徑減小。因此，上模設(shè)計(jì) 時(shí)，應(yīng)適當(dāng)加大上模壓頭直徑的尺寸。上模壓頭直SD 1=Do (1+ ε % )，式中：Do為封頭理論 直徑，ε為封頭直徑的平均收縮量，取0.5~0.7%。上模材料：鑄鋼；
[0007] 下模：主要考慮下模拉環(huán)出口直徑D2和下模拉環(huán)圓角R，它們是保證成形順利進(jìn) 行的關(guān)鍵尺寸。下模拉環(huán)出口直徑D 2=Di+2Z，Z為上、下模間的間隙。Z值的確定取決于坯 料的公稱厚度、坯料厚度的正公差以及成形后封頭上部的增厚量等因素。Z和R值的大小對(duì) 成形質(zhì)量的關(guān)系重大。Z，R過(guò)小，將使成形時(shí)的徑向拉伸力增大，拉伸成形困難，并使工件的 減薄量增加，嚴(yán)重時(shí)，造成工件撕裂。過(guò)大的Z，R，易引起起皺。設(shè)計(jì)時(shí)，Z=L 06t，R=(2. 5~ 3. 5) t，t為坯料板厚。下模材料：內(nèi)模鑄鐵，外模鑄鋼；
[0008] (2)、拼接復(fù)合板：將所需鎳復(fù)合板進(jìn)行拼接，拼接板材作為成形鎳復(fù)合板封頭的 坯料，拼接板材須在焊縫上進(jìn)行點(diǎn)焊貼條，貼條應(yīng)比焊縫留空寬度窄3~4mm，將焊縫復(fù)層 完全焊完；
[0009] (3)、滲透探傷檢測(cè)：對(duì)焊縫雙面進(jìn)行滲透探傷檢測(cè)；
[0010] (4)、超聲檢測(cè)：鎳復(fù)合板材經(jīng)過(guò)100%的超聲檢測(cè)；
[0011] (5)、模具打磨清理：壓制前對(duì)模具進(jìn)行打磨清理；
[0012] (6)、坯料前期處理：坯料邊部打磨清理，去除周邊火焰切割時(shí)產(chǎn)生的氧化以及周 邊毛刺；坯料沖壓前將表面邊部進(jìn)行削斜處理，斜削角度為4~5°，邊部最大削去厚度為 坯料厚度的10% ;加熱前需要將鎳復(fù)合板坯料表面清理干凈，并涂覆硼硅酸鹽潤(rùn)滑劑，硼硅 酸鹽潤(rùn)滑劑的雙面涂覆量為：150~200g / m2,涂覆時(shí)硼硅酸鹽潤(rùn)滑劑溫度為5~25°C ;
[0013] (7)、加熱：采用天然氣爐加熱，在爐內(nèi)墊放不銹鋼板，經(jīng)過(guò)第一次冷預(yù)成形的坯料 在爐內(nèi)溫度350~400°C時(shí)進(jìn)爐，然后將爐內(nèi)升溫速度控制在180~200°C /小時(shí)，升溫至 1000~1200°C，坯料在爐內(nèi)保溫時(shí)間為沿厚度方向1. 2~2. 5min / mm，終壓溫度控制在 1000 ~IKKTC ;
[0014] (8)、沖壓成形：成形工藝采用三次成形，第一次冷預(yù)成形，坯料在常溫狀態(tài)下進(jìn) 行沖壓，壓制封頭成形總高度的60~62 %，然后將經(jīng)過(guò)第一次冷預(yù)成形的坯料送入爐內(nèi) 加熱，加熱到坯料溫度達(dá)到1000~1200°C，進(jìn)行第二次熱預(yù)成形，壓制封頭成形總高度的 73~75%，然后再將坯料送入爐內(nèi)加熱，加熱到坯料溫度達(dá)到1050~1150°C，進(jìn)行第三次 熱終成形，確保終壓溫度保持在1000~IKKTC，壓制封頭成形總高度的100% ;
[0015] (9)、旋壓成形：針對(duì)封頭園角和直邊的形成，使封頭溫度維護(hù)在200~600°C的狀 態(tài)下進(jìn)行旋壓作業(yè)，用3~6臺(tái)排槍噴火器對(duì)封頭進(jìn)行等間隔加熱保溫，確保鎳復(fù)合板溫度 始終在200~600°C安全范圍內(nèi)；
[0016] (10)、切割坡口：選用等離子切割形式進(jìn)行坡口加工，切割坡口前對(duì)封頭按形面進(jìn) 行校準(zhǔn)，再定切割高度，切割坡口前封頭內(nèi)壁涂抹石灰水，防止切割飛濺粘在鎳復(fù)合板上， 切割坡口后，對(duì)坡口進(jìn)行打磨光亮，去除一切切割殘?jiān)?br>[0017] (11)、酸洗處理：將成型封頭進(jìn)行酸洗，去除表面的焊渣、熔渣、油污、氧化皮等污 物，將鹽酸液均勻涂滿封頭外表面，鹽酸濃度：7~19%，酸洗時(shí)間：15~30分鐘，再使用大 量清水進(jìn)行沖洗，在表面形成一層鈍化膜；
[0018] (12)、打磨：封頭上的劃傷及其他缺陷，進(jìn)行打磨處理；
[0019] (13)、滲透探傷檢測(cè)和超聲檢測(cè)：鎳復(fù)合板封頭經(jīng)過(guò)100%的滲透探傷檢測(cè)和超 聲檢測(cè)，檢驗(yàn)合格產(chǎn)品并入庫(kù)；
[0020] (14)、封頭堆疊：鎳復(fù)合板封頭之間必須使用瓦楞紙對(duì)各個(gè)封頭之間進(jìn)行隔墊，防 止運(yùn)輸途中的顛簸造成封頭的二次劃傷。
[0021] 本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明提供的一種鎳復(fù)合板封頭的制造方法，沖壓過(guò)程穩(wěn) 定，變形均勻、順暢，確定的熱加工制度可行，工藝參數(shù)合理，工件尺寸控制較好，金屬流線 分布合理，性能穩(wěn)定；工件內(nèi)徑與模具壓頭直徑一致，在沖壓時(shí)工件與模具的貼合性好，工 件沖壓后的收縮??；工件成形后的最大減薄處出現(xiàn)在工件底部，并沿底部向上端的方向 逐漸變小，在距工件上端邊緣約IOOmm處開(kāi)始增厚，其最大減薄率為9. 87 %，滿足JB / 丁47562006《鎳及鎳合金制壓力容器》中減薄率<15%的要求。
【附圖說(shuō)明】
[0022] 圖1是鎮(zhèn)復(fù)合板封頭廣品不意圖。
[0023] 圖2是鎳復(fù)合板封頭成形示意圖。
[0024] 圖2中：1.上模，2.鎳復(fù)合板坯料，3.下模。模具裝配在專用的液壓機(jī)上，由上 模、下模組成，成形時(shí)加熱好的鎳復(fù)合板圓形坯料放入下模上部凹腔內(nèi)，上模下行擠壓坯料 成形為封頭毛坯。
【具體實(shí)施方式】：
[0025] 下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0026] 實(shí)施例1
[0027] 本發(fā)明應(yīng)用于<2 1300 / 30mm規(guī)格的N02201 / Q345R鎳復(fù)合板封頭，具體實(shí)施方 式如下：
[0028] (1)、模具設(shè)計(jì)：封頭直徑1300mm，壁厚30mm，根據(jù)技術(shù)方案的公式計(jì)算上模壓頭 直徑D 1取1307mm，下模拉環(huán)出口直徑D2取1371mm，上、下模間的間隙Z取31. 8mm，下模拉 環(huán)圓角R取75mm ;
[0029] (2)、拼接復(fù)合板：將所需鎳復(fù)合板進(jìn)行拼接，拼接板材作為成形鎳復(fù)合板封頭的 坯料，拼接板材須在焊縫上進(jìn)行點(diǎn)焊貼條，貼條應(yīng)比焊縫留空寬度窄3mm，將焊縫復(fù)層完全 焊完；
[0030] (3)、滲透探傷檢測(cè)：對(duì)焊縫雙面進(jìn)行滲透探傷檢測(cè)；
[0031] (4)、超聲檢測(cè)：鎳復(fù)合板材經(jīng)過(guò)100%的超聲檢測(cè)；
[0032] (5)、模具打磨清理：壓制前對(duì)模具進(jìn)行打磨清理；
[0033] (6)、坯料