UOE焊管弯边机铸造压模及制备方法和铸造模型技术

本发明专利技术公开了一种UOE焊管弯边机铸造压模及其制备方法，铸造压模以重量百分比计为：C：1.6～2.4%、Si：0.2～1.0%、Mn：1.2～1.8%、P≤0.05%、S≤0.05%、Nb：1.5～3.0%、Cr：12.0～16.0%、RE：0.05～0.3%，余量为Fe;本发明专利技术的制备方法采用在压模铸型中设置了与铸件等长，两端带有浇口的横浇道,在横浇道上设置有多个与铸型型腔连接的分浇道，浇铸时将融熔铁水从横浇道的两端同时浇入，使融熔铁水迅速进入多个分浇道并且很快完全充型的方法，并且在压模铸型下方设置有纵向和横向运动平台，使压模铸型进行纵向和横向运动，使液体在压模铸型中同时均匀凝固和结晶；本发明专利技术制备的产品强度高，耐磨性好，可以用来代替同领域锻造模具。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种UOE焊管弯边机铸造压模及其制备方法，铸造压模以重量百分比计为：C：1.6～2.4%、Si：0.2～1.0%、Mn：1.2～1.8%、P≤0.05%、S≤0.05%、Nb：1.5～3.0%、Cr：12.0～16.0%、RE：0.05～0.3%，余量为Fe;本专利技术的制备方法采用在压模铸型中设置了与铸件等长，两端带有浇口的横浇道,在横浇道上设置有多个与铸型型腔连接的分浇道，浇铸时将融熔铁水从横浇道的两端同时浇入，使融熔铁水迅速进入多个分浇道并且很快完全充型的方法，并且在压模铸型下方设置有纵向和横向运动平台，使压模铸型进行纵向和横向运动，使液体在压模铸型中同时均匀凝固和结晶；本专利技术制备的产品强度高，耐磨性好，可以用来代替同领域锻造模具。【专利说明】UOE焊管弯边机铸造压模及制备方法和铸造模型
本专利技术涉及金属铸造
，尤其涉及一种UOE焊管弯边机铸造压模及其制备方法，和铸造压模用铸造模型。
技术介绍
长距离输送管道已经成为现代原油、天然气、成品油、煤浆或矿浆运输体系的一个重要组成部分。而输送管道的制造和生产质量也对材料科学、冶金技术、制管工艺等提出了更高的要求。目前，世界上最先进的UOE直缝焊管技术得到了迅速发展。UOE是利用宽厚钢板制造大口径直缝焊管的先进工艺，它以高质量、高产能的特点成为制管行业的主流。我国的宝钢、中油天宝、番禺珠江、沙钢等企业也已经引进建成了多条UOE大口径厚壁直缝焊管生产线。UOE技术在生产直缝焊管时，其管坯成型工序包括采用上下模具将宽厚钢板进行纵向弯边、U成型和O成型。这些成型工序是保证最终制品焊缝区域的几何形状和尺寸精度的重要工序。其中，成型模具的强度和耐磨性、在生产中损坏的频率，不仅是影响UOE管坯成型质量的重要因素，也是影响UOE管坯成型产量的重要因素。目前，我国引进的UOE管坯成型弯边机的上下模具均为锻造合金模具钢，如德国选用锻造的X155CrVMol21材质的模具，相当于我国的Crl2MolVl材质。如附图1、2所示，该模具为细长件，长约6m、宽约O. 6m、高约O. 4m。X155CrVMol21、Crl2MolVl属冷作模具钢，具有较高的淬硬性和淬透性，表现出较高的强韧性和耐磨性，综合性能优良。该钢在结晶过程中易形成大量的共晶网状碳化物，含量约20%左右，沿轧制或拔长锻造方向呈带状、网状、块状堆集分布，偏析程度随钢材直径增大而严重。其组织中共晶碳化物分布不均匀，易引起淬火异常变化和脆化，甚至引起在使用中开裂。因此在制造大型压模时对材质的纯净度要求高。需要反复加热、反复拔长、镦粗锻造才能获得优质矩形锻坯，能耗高且材料利用率低。同时该种材料对热处理的要求高，难度很大。如引进此种产品，不仅价格昂贵且周期长。引进企业曾投入很大人力和资金对此种产品模仿国外锻造制造工艺进行试制，由于种种原因始终未能成功。目前，对于上述关键模具的国产化和开发制造技术更简便实用的研究还没有很好的结果。如：对模具材质的研究，对模具强度和耐磨性的研究，对板边弯曲时模具的成型力、托料力和侧压力的研究等。如能开发一种制造技术更简便实用、强度高，耐磨性好，成本低，节省材料的UOE管坯成型模具对发展大口径厚壁直缝焊管生产技术将是一种贡献。
技术实现思路
本专利技术的目的是开发一种含高铌高铬的UOE焊管机组弯边机用铸造压模，该压模强度高，耐磨性好，工艺简单，生产成本低，以弥补目前锻造模具工艺及装备要求高，生产成本高的问题。本专利技术的技术方案如下：本专利技术的一方面是提供一种UOE焊管弯边机铸造压模，该铸造压模的成分以重量百分比计为:C:1.6 ~2.4%、Si:0.2 ~1.0%、Mn: 1.2 ~1.8%、P ≤ 0.05%、S ≤ 0.05%、Nb:1.5 ~3.0%、Cr:12.0 ~ 16.0%、RE:0.05 ~0.3%，余量为 Fe。本专利技术的另一方面是提供一种UOE焊管弯边机铸造压模制备方法，该方法采用以下步骤:采用平浇铸造压模铸型，压模铸型曲面向下，浇铸温度1380-1420 ；本专利技术在压模铸型中设置有与铸件等长，两端带有浇口的横浇道，在横浇道上设置有多个与铸型型腔连接的分浇道，分浇道可根据压模铸型的大小设置为3-6个或更多；浇铸时将精炼后的铁水从横浇道的两端同时浇入，使融熔铁水迅速进入多个分浇道并且很快完全充型；本专利技术还在压模铸型下方设置有进行纵向和横向交替运动的平台，浇铸完成后一段时间，当铁水温度降至1280~1300°C时，启动运动平台，使压模铸型交替进行纵向和横向运动，使压模铸件有序均匀凝固；当温度降至900~950°C时，停止运动平台，至温度降至200°C以下时开箱。在压模铸型中设置了多点测温探头，以随时监控压模铸型温度的变化。本专利技术的纵向或横向运动幅度为3-5mm，40~60次/min，每次纵向或横向运动4~6分钟后，静置2~3分钟后再进行下一个纵向或横向运动，直到铁水在压模铸型中均匀凝固。然后对铸件进行退火，粗加工，硬化处理，最后精加工成压模产品。本专利技术的再一方面是提供一种UOE焊管弯边机铸造压模用铸造模型，该铸造模型是在平浇铸造压模铸型中设置有多个分浇道，分浇道的多少可根据压模铸型的大小设置为3-6个或更多。其中，压模铸型的曲面即工作面向下，在压模铸型中设置有与铸件等长，两端带有浇口的横浇道，在横浇道上设置有多个与铸型型腔连接的分浇道；在压模铸型下方设置有进行纵向和横向交替运动的平台；以及在压模铸型中设置有多点测温探头，以随时监控压模铸型温度的变化。本专利技术的上述铸造压模的抗拉强度为700~740Mpa，冲击韧性≤4J/cm2，硬度HRC58 ~61。本专利技术采用UOE焊管弯边机铸造压模用铸造模型以及制备方法所制备的UOE焊管机组弯边机铸造压模，采用了合理选择的铸造成分，具有创造性的铸造铸型和科学的铸造方法，在铸造时采用了多个与压模铸型型腔连接的分浇道同时浇铸并使铸型很快完全充型，通过纵向和横向交替运动平台的运动，使液体在压模铸型中同时有顺序的均匀凝固和结晶。本专利技术所制备的UOE焊管机组弯边机铸造压模，实现了以铸代锻的生产方式，省略了锻造工序，完全可以替代锻造压模。其压模成分合理、制备工艺简单实用，节约了大量合金材料和制造能源，使生产成本大大降低。【专利附图】【附图说明】图1是现有弯边机下模的结构示意图；图2是现有弯边机上模的结构示意图；图3是本专利技术多浇道铸造模型的结构示意图。其中，1.为浇口，2.为横浇道，3.为分浇道，4.为铸型型腔。【具体实施方式】以下参照本专利技术的设计思想，示例性实施例并结合附图对本专利技术作如下详细说明。宽厚钢板制造大口径直缝焊管的管坯成型工序主要是采用上下模具将宽厚钢板进行纵向弯边，U成型和O成型，以保证最终制品焊缝区域的几何形状和尺寸精度。成型模具不仅承受很大的成型力、托料力和侧压力，还要具有高的硬度和耐磨性，在使用中保持正确形状以保证宽厚钢板的正确变形，以及在使用中模具不产生剥落等缺陷以避免划伤钢板。本专利技术首先在UOE焊管机组弯边机用铸造压模的成分上进行了合理的成分选择，铸造压模以重量百分比计为：C :1. 6~2. 4%、Si ：0. 2~1. 0%、Mn :1. 2~1. 8%、P ≤0.05%、S≤0.05%、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种UOE焊管弯边机铸造压模，其特征在于，所述铸造压模以重量百分比计为：C：1.6～2.4%、Si：0.2～1.0%、Mn：1.2～1.8%、P≤0.05%、S≤0.05%、Nb：1.5～3.0%、Cr：12.0～16.0%、RE：0.05～0.3%，余量为Fe。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：袁厚之，赖兴涛，刘行一，李新文，张凝，
申请(专利权)人：山东省四方技术开发有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37