本發(fā)明涉及雙相不銹鋼的加工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種雙相不銹鋼2205鍛造工藝，用于鍛造方頭法蘭軸舵桿。

　　背景技術(shù)：

　　舵桿是舵葉轉(zhuǎn)動(dòng)的軸，并用以承受和傳遞轉(zhuǎn)舵扭矩和作用在舵葉上的水動(dòng)力、重力。舵桿一般為鍛造件，其下部與舵葉連接，上部與轉(zhuǎn)舵裝置相連。

　　傳統(tǒng)舵桿材料一般選用35#、45#、42crmo鍛造，且軸和法蘭頭分開(kāi)鍛造，最后組裝拼接焊接；由于選用材料不耐腐蝕，需要要在表面鍍一層保護(hù)材料，長(zhǎng)時(shí)間使用會(huì)造成磨損，需要定時(shí)對(duì)其檢修，維修成本較高，維修時(shí)間較長(zhǎng)，不控因素較多；由于軸和法蘭頭拼焊，對(duì)其拼焊技術(shù)極高，焊接處的力學(xué)性能往往很難到達(dá)軸和法蘭本體的力學(xué)性能，長(zhǎng)時(shí)間的使用可能會(huì)開(kāi)裂，需要定期進(jìn)行檢修，維修成本較高，維修時(shí)間較長(zhǎng)，不控因素較多。而雙相不銹鋼與普通的奧氏體不銹鋼相比，其強(qiáng)度高、耐晶間腐蝕和耐氯化物應(yīng)力腐蝕性能高，具有優(yōu)良的耐孔蝕性能，其主要特點(diǎn)是屈服強(qiáng)度可達(dá)400-550mpa，是普通不銹鋼的2倍，用雙相不銹鋼制造儲(chǔ)罐或壓力容器的壁厚要比常用的奧氏體減少30-50％，有利于降低成本，為此人們有意識(shí)的選用雙相不銹鋼來(lái)進(jìn)行軸舵桿的鍛造，但是由于雙相不銹鋼可鍛性差，鍛造時(shí)極容易開(kāi)裂，傳統(tǒng)的鍛造工藝成功率低。

　　技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

　　本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種雙相不銹鋼2205鍛造工藝，用于鍛造方頭法蘭軸舵桿，該工藝過(guò)程簡(jiǎn)單，有效解決了雙相不銹鋼鍛造性差，鍛造時(shí)易開(kāi)裂的問(wèn)題，確保軸舵桿一體成型，強(qiáng)度高、耐腐蝕性好。

　　為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種雙相不銹鋼2205鍛造工藝，用于鍛造方頭法蘭軸舵桿，使用鎮(zhèn)靜鋼錠，包括如下步驟：

　　步驟1)第一次鍛造分段加熱：將鋼錠裝爐，爐溫不小于300℃，從當(dāng)前溫度升溫至800±10℃，保溫2-3h后，加熱至1180±10℃，保溫5-6h；

　　步驟2)鍛比鍛造：對(duì)經(jīng)步驟1)處理后的鋼錠進(jìn)行三墩三拔，處理結(jié)束后的鍛比要求不小于5:1；

　　步驟3)鍛比鍛造結(jié)束后進(jìn)行空冷至常溫，除去表面裂紋；

　　步驟4)第二次鍛造分段加熱：操作過(guò)程同步驟1)；

　　步驟5)成型鍛造：按照成品形狀進(jìn)行鍛造得到成品雛形，鍛造過(guò)程中，每隔30min鍛造一次，每次鍛造時(shí)鍛機(jī)下壓速度為10mm/s，鍛造成型后進(jìn)行空冷至常溫，粗車(chē)表面裂紋，對(duì)其表面裂紋進(jìn)行氣刨割10±1mm，對(duì)其進(jìn)行無(wú)損探傷；

　　步驟6)固溶熱處理：將經(jīng)步驟5)處理后的成品雛形裝爐，爐溫不小于300℃，從當(dāng)前溫度升溫至860±10℃，保溫2-3h后，加熱至1070±10℃，保溫5-6h，而后進(jìn)行油冷；

　　步驟7)對(duì)經(jīng)步驟6)處理后的成品雛形車(chē)加工至要求尺寸并進(jìn)行最終檢驗(yàn)。

　　具體的一種實(shí)施方式，步驟1)中，從800±10℃溫升至1180±10℃的過(guò)程中，溫升速度為70-80℃/h。

　　具體的一種實(shí)施方式，步驟6)中，從860±10℃溫升至1070±10℃的過(guò)程中，溫升速度為70-80℃/h。

　　優(yōu)選地，步驟5)中，成型鍛造過(guò)程中，每次鍛造的始鍛溫度保持在1180±10℃，終鍛溫度不低于900℃。

　　由于上述技術(shù)方案的運(yùn)用，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn)：本發(fā)明的雙相不銹鋼2205鍛造工藝，其通過(guò)對(duì)鋼錠進(jìn)行兩次鍛造分段加熱、鍛比鍛造及成型鍛造、固溶熱處理，在鍛造時(shí)控制鍛機(jī)壓下量，使雙相不銹鋼的在高溫下及時(shí)釋放應(yīng)力，每次鍛造結(jié)束后進(jìn)行空冷，與水冷相比，鍛件表面不易產(chǎn)生裂紋，于雙相不銹鋼鍛后表面溫度不高，表面已經(jīng)有脆性析出相析出，回爐加熱使晶粒在不長(zhǎng)大的情況下，使析出相重新固溶，使得在此情況下固溶的鍛坯硬度低，不易開(kāi)裂。

　　附圖說(shuō)明

　　圖1為本發(fā)明所述的雙相不銹鋼2205鍛造工藝過(guò)程中第一次鍛造分段加熱與第二次鍛造分段加熱的工藝曲線(xiàn)圖；

　　圖2為本發(fā)明所述的雙相不銹鋼2205鍛造工藝過(guò)程中固溶熱處理的工藝曲線(xiàn)圖。

　　具體實(shí)施方式

　　下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施例來(lái)對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的闡述。

　　一種雙相不銹鋼2205鍛造工藝，用于鍛造方頭法蘭軸舵桿，使用鎮(zhèn)靜鋼錠，包括如下步驟：

　　步驟1)第一次鍛造分段加熱：將鋼錠裝爐，爐溫不小于300℃，從當(dāng)前溫度升溫至800±10℃，保溫2-3h后，加熱至1180±10℃，保溫5-6h，從800±10℃溫升至1180±10℃的過(guò)程中，溫升速度為70-80℃/h；

　　步驟2)鍛比鍛造：對(duì)經(jīng)步驟1)處理后的鋼錠進(jìn)行三墩三拔，處理結(jié)束后的鍛比要求不小于5:1；

　　步驟3)鍛比鍛造結(jié)束后進(jìn)行空冷至常溫，除去表面裂紋；

　　步驟4)第二次鍛造分段加熱：操作過(guò)程同步驟1)；

　　步驟5)成型鍛造：按照成品形狀進(jìn)行鍛造得到成品雛形，鍛造成型后進(jìn)行空冷至常溫，粗車(chē)表面裂紋，對(duì)其表面裂紋進(jìn)行氣刨割10±1mm，對(duì)其進(jìn)行無(wú)損探傷；

　　步驟6)固溶熱處理：將經(jīng)步驟5)處理后的成品雛形裝爐，爐溫不小于300℃，從當(dāng)前溫度升溫至860±10℃，保溫2-3h后，加熱至1070±10℃，保溫5-6h，從860±10℃溫升至1070±10℃的過(guò)程中，溫升速度為70-80℃/h，而后進(jìn)行油冷；

　　步驟7)對(duì)經(jīng)步驟6)處理后的成品雛形車(chē)加工至要求尺寸并進(jìn)行最終檢驗(yàn)。

　　這里，在步驟5)中，成型鍛造過(guò)程中，每隔30min鍛造一次，每次鍛造時(shí)鍛機(jī)下壓速度為10mm/s，每次鍛造的始鍛溫度保持在1180±10℃，終鍛溫度不低于900℃。

　　利用本發(fā)明所述鍛造工藝生產(chǎn)的方頭法蘭軸舵桿的力學(xué)性能如下表1所示：

　　取樣方向中t為寬度方向(即變形量最小的方向)，l為軋制方向(即變形量最大的方向)，沖擊功中110j,140j,122j為t方向上的三次沖擊試驗(yàn)數(shù)據(jù)；104j,128j,231為l方向上的三次沖擊試驗(yàn)數(shù)據(jù)。

　　從表1中，我們可以看出，由上述工藝制得的方頭法蘭軸舵桿的屈服強(qiáng)度較標(biāo)準(zhǔn)值有了很大提升，抗拉強(qiáng)度好，延伸率、斷面收縮率好，耐沖擊性能好。

　　上述實(shí)施例只為說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的在于讓熟悉此項(xiàng)技術(shù)的人士能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，并不能以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡根據(jù)本發(fā)明精神實(shí)質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。

　　技術(shù)特征：

　　1.一種雙相不銹鋼2205鍛造工藝，用于鍛造方頭法蘭軸舵桿，使用鎮(zhèn)靜鋼錠，其特征在于，包括如下步驟：

　　步驟1）第一次鍛造分段加熱：將鋼錠裝爐，爐溫不小于300℃，從當(dāng)前溫度升溫至800±10℃，保溫2-3h后，加熱至1180±10℃，保溫5-6h；

　　步驟2）鍛比鍛造：對(duì)經(jīng)步驟1）處理后的鋼錠進(jìn)行三墩三拔，處理結(jié)束后的鍛比要求不小于5:1；

　　步驟3）鍛比鍛造結(jié)束后進(jìn)行空冷至常溫，除去表面裂紋；

　　步驟4）第二次鍛造分段加熱：操作過(guò)程同步驟1）；

　　步驟5）成型鍛造：按照成品形狀進(jìn)行鍛造得到成品雛形，鍛造過(guò)程中，每隔30min鍛造一次，每次鍛造時(shí)鍛機(jī)下壓速度為10mm/s，鍛造成型后進(jìn)行空冷至常溫，粗車(chē)表面裂紋，對(duì)其表面裂紋進(jìn)行氣刨割10±1mm，對(duì)其進(jìn)行無(wú)損探傷；

　　步驟6）固溶熱處理：將經(jīng)步驟5）處理后的成品雛形裝爐，爐溫不小于300℃，從當(dāng)前溫度升溫至860±10℃，保溫2-3h后，加熱至1070±10℃，保溫5-6h，而后進(jìn)行油冷；

　　步驟7）對(duì)經(jīng)步驟6）處理后的成品雛形車(chē)加工至要求尺寸并進(jìn)行最終檢驗(yàn)。

　　2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙相不銹鋼2205鍛造工藝，其特征在于，步驟1）中，從800±10℃溫升至1180±10℃的過(guò)程中，溫升速度為70-80℃/h。

　　3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙相不銹鋼2205鍛造工藝，其特征在于，步驟6）中，從860±10℃溫升至1070±10℃的過(guò)程中，溫升速度為70-80℃/h。

　　4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙相不銹鋼2205鍛造工藝，其特征在于，步驟5）中，成型鍛造過(guò)程中，每次鍛造的始鍛溫度保持在1180±10℃，終鍛溫度不低于900℃。

　　技術(shù)總結(jié)

　　本發(fā)明公開(kāi)了一種雙相不銹鋼2205鍛造工藝，用于鍛造方頭法蘭軸舵桿，使用鎮(zhèn)靜鋼錠，包括如下步驟：第一次鍛造分段加熱；鍛比鍛造；鍛比鍛造結(jié)束后進(jìn)行空冷至常溫，除去表面裂紋；第二次鍛造分段加熱；成型鍛造；固溶熱處理；對(duì)成品雛形車(chē)加工至要求尺寸并進(jìn)行最終檢驗(yàn)。整個(gè)鍛造工藝，過(guò)程簡(jiǎn)單，通過(guò)控制鍛造溫度和鍛機(jī)壓下量，使雙相不銹鋼在高溫下及時(shí)釋放應(yīng)力，每次鍛造結(jié)束后進(jìn)行空冷，有效減少了裂紋的產(chǎn)生，經(jīng)過(guò)固溶熱處理，使得鍛件的硬度低、不易開(kāi)裂。

　　技術(shù)研發(fā)人員：馮磊;汪森林;陶科華

　　受保護(hù)的技術(shù)使用者：張家港市亨通環(huán)形鍛件制造有限公司

　　技術(shù)研發(fā)日：2019.12.18

　　技術(shù)公布日：2020.04.17