一种大口径厚壁无缝钢管生产用模圈及其制造方法[工艺流程]

　　专利名称：大口径厚壁无缝钢管生产用模圈及其制造方法

　　技术领域：

　　本发明涉及一种制造大口径厚壁无缝钢管生产过程中使用的模圈及其制造方法。

　　背景技术：

　　电站锅炉用大口径厚壁无缝钢管生产线上的一个重要的工序是将钢管坯加热到锻造温度后，利用卧式水压机通过芯棒和模圈挤压，强制高温管坯沿钢管轴向产生热塑性变形并拔长。模圈是钢管生产线上的一个重要的模具，其内孔高温耐磨性及尺寸稳定性对毛坯钢管外形尺寸有着重要影响。由于是长期在1250°C高温工作环境，模圈内孔二侧锥面工作段的表面温度大约700 900°C。目前钢管生产线上的模圈一直沿用45号钢锻坯制作，其高温耐磨性差，使用寿命仅为60 70次，这个缺陷不仅增加了模具成本，更主要的是由于45号钢模圈内孔工作面磨损严重，加大了钢管拔伸的变形抗力，拔伸高附加值的合金钢管变形抗力会超过压机的额定压力。在欧洲类似的钢管生产线，已普遍采用镶嵌硬质合金套的方式来提高模圈的耐磨性和使用寿命，但硬质合金套制造工艺复杂，价格昂贵，且该方式制造的模圈使用方法不适宜目前国内钢管生产线。

　　发明内容

　　本发明的目的是针对上述现状，旨在提供一种使用寿命长，能提高了大口径厚壁无缝钢管管坯表面质量，成本低的大口径厚壁无缝钢管生产用模圈及其制造方法。本发明目的的实现方式为，大口径厚壁无缝钢管生产用模圈由模圈套和镶嵌在其内的镶嵌子模圈构成。大口径厚壁无缝钢管生产用模圈的制造方法，采用镶嵌组合制造方法，具体步骤如下I)分别采用45号钢锻件制造模圈套毛坯，采用高强度、红硬性好的5CrMnMo工具钢锻件制造镶嵌子模圈毛坯；2)分别加工、热处理模圈套毛坯和镶嵌子模圈毛坯至成品尺寸，得模圈套和镶嵌子模圈；3)采用螺钉将模圈套和镶嵌子模圈联接固定在一起。本发明以45号钢为材料的模圈套和以高强度、红硬性好的5CrMnMo工具钢为材料的镶嵌子模圈组合制造的模圈，使用寿命较传统的45号钢模圈大大提高，同时也提高了大口径厚壁无缝钢管管坯表面质量。而且镶嵌子模圈的使用寿命达到后，可以拆卸更换，模圈套可以重复使用，成本低，利用率高。

　　图I为本发明的大口径厚壁无缝钢管生产用模圈结构主视图，

　　图2为本发明的大口径厚壁无缝钢管生产用模圈结构侧视图。

　　具体实施例方式参照图1，本发明的大口径厚壁无缝钢管生产用模圈由模圈套I和镶嵌在其内的镶嵌子模圈2构成。模圈套I是以45号钢为材料的钢圈。镶嵌子模圈2是以高强度、红硬性好的5CrMnMo工具钢为材料的钢圈。模圈套与镶嵌子模圈配合面为锥面配合，锥面的锥度为 1°，用螺钉3联接固定。

　　大口径厚壁无缝钢管生产用模圈的组合制造方法，其步骤如下I)分别采用45号钢锻件制造模圈套，采用高强度、红硬性好的5CrMnMo工具钢锻件制造镶嵌子模圈；2)分别加工、热处理模圈套毛坯和镶嵌子模圈至成品尺寸，得模圈套I和镶嵌子模圈2 ；3)采用螺钉3将模圈套I和镶嵌子模圈2联接固定在一起。

　　权利要求

　　1.大口径厚壁无缝钢管生产用模圈，其特征在于模圈由模圈套和镶嵌子模圈镶嵌组合构成。

　　2.根据权利要求I所述的大口径厚壁无缝钢管生产用模圈，其特征在于模圈套(I)是以45号钢为材料的钢圈，镶嵌子模圈(2)是以5CrMnMo工具钢为材料的钢圈。

　　3.根据权利要求I所述的大口径厚壁无缝钢管生产用模圈，其特征模圈套与镶嵌子模圈配合面为锥面配合，螺钉联接固定。

　　4.制造权利要求I所述的大口径厚壁无缝钢管生产用模圈的方法，其特征在于采用镶嵌组合制造方法，具体步骤为1)分别采用45号钢锻件制造模圈套毛坯，采用高强度、红硬性好的5CrMnMo工具钢锻件制造镶嵌子模圈毛坯；2)分别加工、热处理模圈套毛坯和镶嵌子模圈毛坯至成品尺寸，得模圈套和镶嵌子模圈；3)采用螺钉将模圈套和镶嵌子模圈联接固定在一起。

　　5.根据权利要求4所述的大口径厚壁无缝钢管生产用模圈的制造方法，其特征在于模圈套与镶嵌子模圈配合面为锥面配合，锥面的锥度为 1°。

　　全文摘要

　　本发明涉及一种大口径厚壁无缝钢管生产用模圈及其制造方法，模圈由模圈套和镶嵌子模圈组合构成，其制造方法采用镶嵌组合制造方法分别将锻钢制造的模圈套和镶嵌子模圈加工、热处理后，采用螺钉联接的方式组合在一起。本发明以45号钢为材料的模圈套和以高强度、红硬性好的5CrMnMo工具钢为材料的镶嵌子模圈组合制造的模圈，使用寿命较传统的45号钢模圈大大提高，同时也提高了大口径厚壁无缝钢管管坯表面质量。而且镶嵌子模圈的使用寿命达到后，可以拆卸更换，模圈套可以重复使用，成本低，利用率高。

　　文档编号B21C25/10GK102615131SQ20111044565

　　公开日2012年8月1日 申请日期2011年12月26日 优先权日2011年12月26日

　　发明者吴红伟, 廖刚, 程世清, 苏涛, 范道松, 陈国遂 申请人:武汉重工铸锻有限责任公司