一種鎳板材封頭的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種金屬材料加工工藝制造方法，特別是一種鎳板材封頭的制造方 法。
【背景技術】
[0002] 鎳板是一種優(yōu)良的工程結構材料，隨著其用量的逐年擴大，在各種工程結構和設 備的加工制造中的應用越來越多。由于鎳材成形時存在塑性變形差，易開裂，且回彈力大 等缺點，使其成形加工比較困難，若方法不當或工藝不合理，往往造成工件無法滿足技術要 求，成形較為困難，極容易造成成形時撕裂等問題，造成報廢。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術中存在的不足，從而提供一種鎳板材封頭的制造方 法，沖壓過程穩(wěn)定，變形均勻、順暢，確定的熱處理制度可行，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)明提供的技術方案，一種鎳板材封頭的制造方法，包括：
[0005] (1)、模具設計：模具設計時，對成形過程和產(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、下模問的間隙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程中，金屬收縮，使得封頭直徑減小。因此，上模設計 時，應適當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0.5~0.8%。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 行的關鍵尺寸。下模拉環(huán)出口直徑D 2=Di+2Z，Z為上、下模問的間隙。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 成形質量的關系重大。Z，R過小，將使成形時的徑向拉伸力增大，拉伸成形困難，并使工件的 減薄量增加，嚴重時，造成工件撕裂。過大的Z，R，易引起起皺。設計時，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)、鎳板拼接：將所需鎳板進行拼接，拼接板材作為成形鎳板封頭的坯料，拼接板 材須在焊縫上進行點焊貼條，貼條應比焊縫留空寬度窄3~4mm，將焊縫復層完全焊完；
[0009] (3)、滲透探傷檢測：對焊縫雙面進行滲透探傷檢測；
[0010] (4)、硬度檢測：鎳板材經(jīng)過100%的硬度檢測；
[0011] (5)、鎳板去應力退火處理：采用天然氣爐加熱，在爐內(nèi)墊放不銹鋼板，坯料在爐內(nèi) 溫度250~300°C時進爐，然后將爐內(nèi)升溫速度控制在100~150°C /小時，升溫至500~ 600°C，坯料在爐內(nèi)保溫時間為沿厚度方向1. 2~2. 5min/mm，保溫結束后，使其自然冷卻；
[0012] (6)、模具打磨清理：壓制前對模具進行打磨清理；
[0013] (7)、坯料前期處理：坯料邊部打磨清理，去除周邊火焰切割時產(chǎn)生的氧化以及周 邊毛刺；坯料沖壓前將表面邊部進行削斜處理，斜削角度為4~5°，邊部最大削去厚度為 坯料厚度的8% ;沖壓前需要將鎳板材坯料表面清理干凈，并涂覆硼硅酸鹽潤滑劑，硼硅酸 鹽潤滑劑的雙面涂覆量為：80~90g/m2,涂覆時硼硅酸鹽潤滑劑溫度為4~26°C ;
[0014] (8)、沖壓成形：成形工藝采用三次冷成形，第一次冷成形，坯料在常溫狀態(tài)下進行 沖壓，壓制封頭成形總高度的60~62 %，然后進行第二次冷成形，坯料在常溫狀態(tài)下進行 沖壓，壓制封頭成形總高度的73~75%，然后進行第三次冷成形，坯料在常溫狀態(tài)下進行 沖壓，壓制封頭成形總高度的100% ;
[0015] (9)、切割坡口：選用等離子切割形式進行坡口加工，切割坡口前對封頭按形面進 行校準，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板上，切割 坡口后，對坡口進行打磨光亮，去除一切切割殘渣；
[0016] (10)、酸洗處理：將成型封頭進行酸洗，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%，酸洗時間：15~30分鐘，再使用大 量清水進行沖洗，在表面形成一層鈍化膜；
[0017] (11)、打磨：封頭上的劃傷及其他缺陷，進行打磨處理；
[0018] (12)、滲透探傷檢測：對封頭缺陷檢測，檢驗合格產(chǎn)品并入庫；
[0019] (13)、封頭堆疊：鎳板材封頭之間必須使用瓦楞紙對各個封頭之間進行隔墊，防止 運輸途中的顛簸造成封頭的二次劃傷。
[0020] 本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明提供的一種鎳板材封頭的制造方法，沖壓過程穩(wěn)定， 變形均勻、順暢，確定的熱處理制度可行，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，在沖壓時工件與模具的貼合性好，工件沖 壓后的收縮小；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處開始增厚，其最大減薄率為9. 25%，滿足JB/T4756-2006 《鎳及鎳合金制壓力容器》中減薄率< 15%的要求。
【附圖說明】
[0021] 圖1是鎮(zhèn)板材封頭廣品不意圖。
[0022] 圖2是鎳板材封頭成形示意圖。
[0023] 圖2中：1.上模，2.鎳板材坯料，3.下模。模具裝配在專用的液壓機上，由上模、下 模組成，成形時鎳板材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。
【具體實施方式】：
[0024] 下面結合具體實施例對本發(fā)明作進一步說明。
[0025] 實施例1
[0026] 本發(fā)明應用于<2 1850/60mm規(guī)格的N6鎳板材封頭，【具體實施方式】如下：
[0027] (1)、模具設計：封頭直徑1850mm，壁厚60mm，根據(jù)技術方案的公式計算上模壓頭 直徑Dl取1859mm，下模拉環(huán)出口直徑D2取1986mm，上、下模問的間隙Z取63. 6mm，下模拉 環(huán)圓角R取1 50mm ；
[0028] (2)、鎳板拼接：將所需鎳板進行拼接，拼接板材作為成形鎳板封頭的坯料，拼接板 材須在焊縫上進行點焊貼條，貼條應比焊縫留空寬度窄3mm，將焊縫復層完全焊完；
[0029] (3)、滲透探傷檢測：對焊縫雙面進行滲透探傷檢測；
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