阅读说明：本技术 一种大型薄壁铸件半齿圈铸件性能热处理减小变形方法 (A kind of large thin wall casting half-ring gear cast properties heat treatment Reducing distortion method ) 是由 李翠萍 马明方 王宗行 于 2019-10-10 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种大型薄壁铸件半齿圈铸件性能热处理减小变形方法,所述减小变形方法包括如下步骤：铸造半齿圈、设计拉筋焊接支撑结构、加固螺栓拼接、辅助工装准备、铸件转移、第二热处理加热过程和回火。本发明适用于一种大型薄壁铸件半齿圈铸件性能热处理减小变形方法,减小大型薄壁铸件半齿圈性能热处理变形所使用的拉筋焊接支撑结构、加固螺栓拼接、辅助托盘工装在热处理过程中的使用,明显减小大型铸件半齿圈在高温加热时,由于支撑点不均,支撑面不平整,而在自身重力的作用下发生的热处理变形。最大直径约6000mm,有效壁厚约160mm的半齿圈控制变形在20mm以内,满足后续加工要求。(The invention discloses a kind of large thin wall casting half-ring gear cast properties to be heat-treated Reducing distortion method, and the Reducing distortion method includes the following steps: casting half-ring gear, design lacing wire welding support construction, reinforces bolt splicing, auxiliary mould preparation, casting transfer, the second heat treatment heating process and tempering.The present invention is suitable for a kind of large thin wall casting half-ring gear cast properties and is heat-treated Reducing distortion method, reduce large thin wall casting half-ring gear property heat treatment to deform used lacing wire welding support construction, reinforce bolt splicing, the use of auxiliary tray tooling during heat treatment, heavy castings half-ring gear is obviously reduced in high-temperature heating, due to supporting point unevenness, supporting surface out-of-flatness, and the heat-treatment distortion occurred under the effect of gravity.The half-ring gear control deformation of maximum gauge about 6000mm, effective thickness about 160mm meet following process requirement within 20mm.)

一种大型薄壁铸件半齿圈铸件性能热处理减小变形方法

技术领域

本发明涉及热处理技术领域，具体是一种大型薄壁铸件半齿圈铸件性能热处理减小变形方法。

背景技术

大型铸件半齿圈是球磨机上的重要部件，球磨机是物料被粉碎后的关键设备，广泛应用于水泥、化肥、有色金属选矿以及玻璃陶瓷等生产行业。

大型铸件半齿圈铸件尺寸较大，形状复杂，性能热处理采用的是调质热处理。在热处理过程中重难点问题就是热处理变形。在市场形势比较严峻，企业降本增效的大环境下，为了改善热处理过程半齿圈铸件的热处理变形，我们重点在大型铸件半齿圈高温过程进行有效控制。

发明内容

本发明提供一种大型薄壁铸件半齿圈铸件性能热处理减小变形方法，解决了上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种大型薄壁铸件半齿圈铸件性能热处理减小变形方法，所述减小变形方法包括如下步骤：

步骤一，铸造半齿圈，半齿圈通过普通砂模铸造，经过机械加工至热处理调质余量尺寸；

步骤二，设计拉筋焊接支撑结构，选用钢管焊接直径处和半径处；

步骤三，加固螺栓拼接，将两个半齿圈拼接成一个完整齿圈；

步骤四，辅助工装准备，选择使用辅助托盘工装作起吊支撑受力工装，拼接好的完整齿圈放置在辅助托盘工装上；

步骤五，铸件转移，用两点吊将完整齿圈和辅助托盘工装放置在炉底平整垫铁上；

步骤六，第二热处理加热过程，根据热处理工艺进行热处理加热过程，淬火890℃保温结束后，使用两点吊工装，平整起吊辅助托盘工装和完整齿圈，转移至淬火油槽设备；

步骤七，回火，待铸件冷却后，回火炉执行回火工艺，回火结束后使用两点吊起吊辅助托盘工装和完整齿圈并放置在炉外平整的垫铁上空冷。

作为本发明的一种优选技术方案，步骤一中，所述半齿圈的材质为GS-42CrMo4-V1。

作为本发明的一种优选技术方案，步骤二中，所述钢管材质为20刚，直径108mm，壁厚22mm。

作为本发明的一种优选技术方案，步骤三中，选用四个M30*140螺栓固定半齿圈。

作为本发明的一种优选技术方案，步骤四中，所述辅助托盘工装支撑处外径尺寸φ6650mm，内径尺寸φ4380mm，厚度750mm，共计8处支撑平台。

作为本发明的一种优选技术方案，步骤四中，所述辅助托盘工装在使用前进行加加工，对于支撑平台和底平面进行车平。

作为本发明的一种优选技术方案，步骤七中，所述完整齿圈冷却至室温后进行变形检测。

本发明具有以下有益之处：

本发明适用于一种大型薄壁铸件半齿圈铸件性能热处理减小变形方法，减小大型薄壁铸件半齿圈性能热处理变形所使用的拉筋焊接支撑结构、加固螺栓拼接、辅助托盘工装在热处理过程中的使用，明显减小大型铸件半齿圈在高温加热时，由于支撑点不均，支撑面不平整，而在自身重力的作用下发生的热处理变形。最大直径约6000mm，有效壁厚约160mm的半齿圈控制变形在20mm以内，满足后续加工要求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为一种大型薄壁铸件半齿圈铸件性能热处理减小变形方法中半齿圈热处理调质图。

图2为一种大型薄壁铸件半齿圈铸件性能热处理减小变形方法中拉筋焊接支撑结构示意图。

图3为一种大型薄壁铸件半齿圈铸件性能热处理减小变形方法中两个半齿圈拼接后示意图。

图4为一种大型薄壁铸件半齿圈铸件性能热处理减小变形方法中辅助托盘工装示意图。

图5为一种大型薄壁铸件半齿圈铸件性能热处理减小变形方法中第二热处理工艺曲线图。

图6为一种大型薄壁铸件半齿圈铸件性能热处理减小变形方法的流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

请参阅图1-6，一种大型薄壁铸件半齿圈铸件性能热处理减小变形方法，所述减小变形方法包括如下步骤：

步骤一，铸造半齿圈，半齿圈通过普通砂模铸造，所述半齿圈的材质为GS-42CrMo4-V1，经过机械加工至热处理调质余量尺寸；

步骤二，设计拉筋焊接支撑结构，选用钢管焊接直径处和半径处，所述钢管材质为20刚，直径108mm，壁厚22mm；

步骤三，加固螺栓拼接，将两个半齿圈拼接成一个完整齿圈，选用四个M30*140螺栓固定半齿圈，将两个半齿圈拼接成一个完整齿圈，减小起吊变形，每个半齿圈开口处都有四个螺栓孔，此处用于两个半齿圈的拼接；

步骤四，辅助工装准备，选择使用辅助托盘工装作起吊支撑受力工装，两点吊起吊辅助托盘工装，而非齿圈，避免直接起吊对半齿圈造成的轴向变形，拼接好的完整齿圈放置在辅助托盘工装上，所述辅助托盘工装支撑处外径尺寸φ6650mm，内径尺寸φ4380mm，厚度750mm，共计8处支撑平台，所述辅助托盘工装在使用前进行加加工，对于支撑平台和底平面进行车平，以保证拼接的齿圈在炉内的水平度以减小径向变形，两个半齿圈放置在辅助工装8处支撑平台上；

步骤五，铸件转移，用两点吊将完整齿圈和辅助托盘工装放置在炉底平整垫铁上，且保证辅助托盘工装轴线与拼接完整圈轴线重合，这样可以尽量均分铸件的支撑点且能够增加完整圈与辅助托盘工装的接触面积，从而减小完整圈由于支撑不均匀而发生的变形；

步骤六，第二热处理加热过程，(第一至第五步均是冷态下进行)根据热处理工艺(处理工艺见图5)进行热处理加热过程，淬火890℃保温结束后，使用两点吊工装，平整起吊辅助托盘工装和完整齿圈，转移至淬火油槽设备，现场操作平稳速度快可以减少高温状态下的变形；

步骤七，回火，待铸件冷却后，回火炉执行回火工艺，回火结束后使用两点吊起吊辅助托盘工装和完整齿圈并放置在炉外平整的垫铁上空冷。

实施例二

本实施例的其它内容与实施例一相同，不同之处在于：步骤七中，所述完整齿圈冷却至室温后进行变形检测。为了保证产品的质量，在完成整体加工之后，需要对产品的变形进行检测，查看是否满足生产要求

本发明适用于一种大型薄壁铸件半齿圈铸件性能热处理减小变形方法，减小大型薄壁铸件半齿圈性能热处理变形所使用的拉筋焊接支撑结构、加固螺栓拼接、辅助托盘工装在热处理过程中的使用，明显减小大型铸件半齿圈在高温加热时，由于支撑点不均，支撑面不平整，而在自身重力的作用下发生的热处理变形。最大直径约6000mm，有效壁厚约160mm的半齿圈控制变形在20mm以内，满足后续加工要求。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。