CN101780637B - 一种大型纵向变截面钢板的生产方法 - Google Patents

Abstract

一种大型纵向变截面钢板的生产方法，是一种在通用液压机上对铸锭通过冲孔、扩孔、圆筒展平等工序后生产大型纵向变截面钢板(或楔形钢板、LP钢板)的方法。将实心或空心铸锭经铣面、自由锻等预处理后再加热冲孔，对空心铸锭则无需冲孔；然后将带孔的铸锭加热至热锻温度，在通用液压机上利用上砧(1)和芯轴(2)进行扩孔，形成轴向截面为所需变截面形状的圆筒；将圆筒壁剖切后在液压机上展平，再经适当后续处理就得到所需的LP钢板。通过适当改变上砧(1)和芯轴(2)的形状，能得到厚度差大、截面形状变化多样的各种大型LP钢板。该方法不需专用轧制设备，能充分压实铸造组织、保证力学性能，具有灵活性强、简单易行、生产成本低、质量好的优点。

Description

一种大型纵向变截面钢板的生产方法

技术领域

本发明涉及一种大型纵向变截面钢板的生产方法，是一种在通用液压机上对实心或空心钢锭通过预处理、热扩孔、剖切以及热展平等加工工序后，得到大型纵向变截面钢板的方法。

背景技术

纵向变截面钢板也称为LP钢板(Longitudinally Profiled Steel Plates)或楔形钢板。在船舶、桥梁等大型结构中使用这类钢板，能够满足等强度的结构设计要求，同时能够节省材料、减轻结构重量、减少焊接等后续加工的工作量。目前，LP钢板主要用轧制方法进行生产，即在轧制时通过连续改变轧机轧辊间的开口度来调整厚度、实现钢板纵向的变截面。用轧制法生产大型LP钢板时，通常要有一定程度的轧制塑性变形量才能将铸坯的铸态组织转变为轧制组织、满足力学性能上的要求，一方面需要辊缝能够动态连续改变、结构复杂且技术要求高、价格昂贵的专用轧制设备，另一方面轧制的制件在尺寸和厚度差等方面也存在一定的限制。

发明内容

本发明的目的在于：针对现有技术的不足，提供一种在通用液压机上生产大型LP钢板的方法。

本发明所采用的技术方案如下：以实心或空心铸锭为坯料，将铸锭经铣面、自由锻等预处理后再热冲孔(若采用空心铸锭则无需冲孔)，然后将带孔铸锭加热至热锻温度，在通用液压机上利用上砧和芯轴(或马杠)进行扩孔，形成轴向截面为所需变截面形状的圆筒。将圆筒壁剖切后在通用液压机上加热、展平，再进行机械加工等后续处理，最终得到所需的LP钢板。

与轧制法生产LP钢板相比，该方法不需专用的轧制设备，且能充分压实铸造组织、保证力学性能。通过适当地改变上砧和芯轴的形状，能得到厚度差大、截面形状变化多样的各种大型LP钢板，具有灵活性强、简单易行、生产成本低、质量好的优点。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明。

图1为本发明的生产工艺流程方框图。

图2为本发明生产的梯形截面LP钢板的示意图。

图3为本发明生产梯形截面LP钢板时，扩孔过程的轴向剖视图。

图4为本发明生产梯形截面LP钢板时，扩孔过程的横向剖视图。

图5为本发明生产梯形截面LP钢板时，剖切扩孔后圆筒筒壁的示意图。

图6为本发明生产的斜楔形LP钢板的示意图。

图7、图8为本发明生产的一端带直边的斜楔形截面LP钢板的示意图。

图9为本发明生产的两端带直边的斜楔形截面LP钢板的示意图。

图10为本发明生产的斜阶梯截面LP钢板的示意图。

图11为本发明生产的截面形状为中间带三角形凸台的LP钢板示意图。

图12为本发明生产的截面形状为中间带梯形凸台的LP钢板示意图。

图13为本发明生产的截面形状为中间带三角形凹槽的LP钢板示意图。

图14为本发明生产的截面形状为中间带梯形凹槽的LP钢板示意图。

图中标记说明：1-上砧，2-芯轴，3-LP钢板。

具体实施方式

以生产图2所示的梯形截面LP钢板为例。板坯面内的尺寸为4200mm×7000mm(B×L)，两端厚度分别为h₁＝250mm和h₂＝190mm，所选用的锻压设备为120MN液压机，该设备的活动工作台方向立柱护套间距为4700mm，大于板坯面宽度方向的尺寸。

生产工艺流程如图1所示，即：将铸锭铣面，自由锻拔长至Φ1900mm×3300mm，再镦粗至高度1150mm，冲孔Φ1000mm(如果采用空心铸锭，则不用冲孔)。然后用上砧(1)和直径Φ980mm的芯轴(2)将带孔的铸锭扩孔至Φ1170mm，得到两端厚度分别为290mm和230mm的筒壁形。扩孔过程如图3、图4所示。

扩孔达到所要求的尺寸后，利用火焰切割方式将筒体进行剖切(图5)，再利用双马杠在通用液压机上将剖切后的筒体进行展平。经过适当的后续加工，得到图2所示梯形截面的LP钢板。

利用该方法生产大型LP钢板不需要专用设备，且能将铸造组织充分压实、保证材料的力学性能。更换上砧(1)和芯轴(2)的形状，采用相同的工艺方法，还可以成型如图6-14所示的截面形状为斜楔形、一端带直边的斜楔形、两端带直边的斜楔形、斜阶梯、中间带三角形凸台、中间带梯形凸台、中间带三角形凹槽、中间带梯形凹槽的各种大型LP钢板。

在扩孔操作前、后，所得圆筒的内径尺寸应保证芯轴(2)能够自由移动。

Claims (2)

1.一种大型纵向变截面钢板的生产方法，其特征在于：将实心或空心铸锭进行铣面、自由锻的预处理，实心铸锭进行热冲孔，然后将带孔铸锭加热至热锻温度，在通用液压机上利用上砧和芯轴进行扩孔，形成轴向截面为所需变截面形状的圆筒；将圆筒壁剖切后，在通用液压机上加热、展平，再进行机械加工，得到纵向变截面钢板。

2.如权利要求1所述的大型纵向变截面钢板的生产方法，其特征在于：生产的大型纵向变截面钢板的截面是一端带直边的斜楔形、两端带直边的斜楔形、斜阶梯、中间带三角形凸台、中间带梯形凸台、中间带三角形凹槽或中间带梯形凹槽的形状。

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