美國的空軍部(bu)門于(yu)20世紀中(zhong)期建成了6臺12000噸級(ji)的擠壓(ya)機,其中(zhong)3臺用于(yu)擠壓(ya)鋁合(he)金,3臺用于(yu)擠壓(ya)鋼和難(nan)(nan)熔(rong)合(he)金,柯蒂斯·萊(lai)特公司的12000噸擠壓(ya)機就是(shi)其中(zhong)的1臺用于(yu)擠壓(ya)鋼和難(nan)(nan)熔(rong)合(he)金的擠壓(ya)機。
該擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)機為四柱臥式(shi)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)機,設備長45.72m,1955年開始興(xing)建,1956年投產。擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)機為多壓(ya)(ya)(ya)力(li)缸(gang)式(shi)結構,中央主缸(gang)的擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)力(li)為8000t,兩(liang)個側缸(gang)各為2000t.擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)機分三級壓(ya)(ya)(ya)力(li)控制,即4000t、8000t和12000噸.
擠壓機為水壓擠壓機,有兩種液一氣系統,即低壓預充液系統和高壓水泵一蓄力器系統。蓄力器充以壓力為31.5MPa的高壓水,高壓水或者來自蓄力器水罐,或直接來自由兩臺11.2MW同步電動機驅動的臥式三級雙柱塞泵。8個無活塞式蓄力器罐(直徑1625.6mm,高939.8mm,體積1.214×106m3)儲存高壓水,罐頂的高壓空氣由56kW的4臺空氣壓縮機供給。
上述(shu)動(dong)力設備(bei)能(neng)使擠壓(ya)機每小時工作22個周期,最大擠出速度304.8mm/s,最大擠壓(ya)速度76.2mm/s.
擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)機帶有以(yi)下輔機:1. 用(yong)(yong)于(yu)切除壓(ya)(ya)(ya)(ya)余的(de)液(ye)(ye)壓(ya)(ya)(ya)(ya)剪和液(ye)(ye)壓(ya)(ya)(ya)(ya)鋸;2. 液(ye)(ye)壓(ya)(ya)(ya)(ya)坯料(liao)升降車;3. 內置(zhi)獨立的(de)芯棒驅動(dong)(dong)系(xi)統(tong);4. 低壓(ya)(ya)(ya)(ya)大容量水壓(ya)(ya)(ya)(ya)系(xi)統(tong),低壓(ya)(ya)(ya)(ya)充液(ye)(ye)罐,用(yong)(yong)于(yu)快(kuai)速進給(gei);5. 出(chu)料(liao)臺,單軌(gui)吊運裝置(zhi),行程指示器及其他;6. 擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)筒預熱系(xi)統(tong),在(zai)擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)筒移(yi)動(dong)(dong)梁內裝有72個輻射式燒(shao)嘴,用(yong)(yong)以(yi)保(bao)持擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)筒溫度(du)在(zai)482.2℃,燒(shao)嘴外圍是絕緣材料(liao),以(yi)保(bao)持擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)筒移(yi)動(dong)(dong)梁外部(bu)溫度(du)在(zai)93.3℃左右。
此外,12000t擠壓(ya)(ya)機的(de)(de)后部工序還配(pei)備(bei)了以下設(she)備(bei):1. 長(chang)1016mm的(de)(de)固溶熱(re)(re)處理爐(lu)(lu),配(pei)有水(shui)及(ji)油(you)淬火(huo)池;2. 長(chang)1016mm的(de)(de)車(che)底式退(tui)火(huo)爐(lu)(lu);3. 兩臺液(ye)壓(ya)(ya)矯(jiao)直機;4. 450t冷拔機,能拔制長(chang)度達1016mm的(de)(de)鋼管和型材(cai);5. 無損檢(jian)測(ce)設(she)備(bei);6. 裝備(bei)齊全的(de)(de)機修(xiu)車(che)間;7. 坯料加熱(re)(re)爐(lu)(lu),包括2座鹽浴爐(lu)(lu),4座感應加熱(re)(re)爐(lu)(lu),加熱(re)(re)溫度達1482.2℃.
擠壓模(mo)的(de)材料是H12工(gong)具鋼(gang),硬(ying)度(du)HRC為42,擠壓芯棒的(de)材料也是H12,并且經(jing)車削后磨光到表面光潔(jie)度(du)達32均方(fang)根(gen)值,以保證鋼(gang)管(guan)內(nei)表面有良(liang)(liang)好(hao)的(de)光潔(jie)度(du)。當(dang)采(cai)用經(jing)表面硬(ying)化,磨光并拋光的(de)H12平(ping)面模(mo)時,效果良(liang)(liang)好(hao),磨損(sun)最小。使用錐形(xing)模(mo)時,導致入(ru)口半徑的(de)磨損(sun)。
該(gai)擠(ji)壓機曾為(wei)航天和核電(dian)等工(gong)業部門提供過各種材(cai)料(liao)的大(da)型斷面的型材(cai)和管材(cai)產(chan)品。
用于(yu)(yu)核潛艇,材料為(wei)(wei)(wei)HY-80的T形斷面的結(jie)構型(xing)材。這種大型(xing)型(xing)材的抗拉強(qiang)度為(wei)(wei)(wei)586~655MPa,在48.9℃時的沖擊強(qiang)度為(wei)(wei)(wei)121.94N·m,伸長率為(wei)(wei)(wei)22%.用于(yu)(yu)核潛艇的潛望鏡筒,材料為(wei)(wei)(wei)A1S1304不(bu)銹鋼,擠壓鋼管經450t冷拔機冷拔加工,利(li)用控制(zhi)總(zong)的冷拔變形量來達(da)到(dao)所要(yao)求的鋼管的力學(xue)性能。
用經(jing)真(zhen)空冶煉的(de)高(gao)純坯料,擠(ji)壓(ya)透平材(cai)料,如M-252,Inconel 700,Waspoloy,Udimet 700等擠(ji)壓(ya)大型(xing)斷面(mian)的(de)管(guan)材(cai)和型(xing)材(cai)用于各(ge)重(zhong)要(yao)工(gong)業(ye)部門。擠(ji)壓(ya)這類材(cai)料小斷面(mian)型(xing)材(cai)時,采(cai)用擠(ji)壓(ya)比為(wei)8左右時,可(ke)以得到較好物理性能的(de)產品。而擠(ji)壓(ya)材(cai)料為(wei)Waspoloy的(de)產品時,需(xu)要(yao)采(cai)用坯料包套擠(ji)壓(ya)工(gong)藝。可(ke)用低碳鋼作為(wei)包套的(de)材(cai)料,并在包套時需(xu)裝置小排氣管(guan)。
這類材料(liao)在加熱時需(xu)采用輻射(she)罩(zhao),輻射(she)罩(zhao)由2mm厚的(de)(de)低碳(tan)鋼(gang)板制成,輻射(she)罩(zhao)可以(yi)防(fang)止坯料(liao)從鹽浴(yu)爐中出爐后,減少(shao)溫(wen)度損失。另外,為了提高貴(gui)重金屬的(de)(de)成材率,擠壓時,可以(yi)采用304不銹鋼(gang)鑄(zhu)態的(de)(de)前墊塊和經(jing)過預(yu)熱的(de)(de)碳(tan)素鋼(gang)后墊塊的(de)(de)擠壓方法。
12000噸擠(ji)壓機最經(jing)濟(ji)的工藝尺寸見表(biao)8-38.