高强角钢热冲孔生产工艺.pdf

本发明涉及一种高强角钢热冲孔生产工艺，涉及机械冷加工及热冲压技术领域。本发明的主要技术方案是：一种高强角钢热冲孔生产工艺，其特征在于具有以下工序：a.将壁厚为≤22mm的Q460以下的低合金高强角钢加热温度到150～700℃状态下；b.进行压力冲孔。本发明的积极效果是：与现有技术相比，解决了现有技术中长期存在的Q420高强钢只能进行钻孔加工生产效率很低的问题，该工艺合理，不仅大大提高了生产效率，生产效率可提高到6～8倍，成本低，而且还提高了其屈服强度，且产品无裂纹，提高和保证了生产质量，使经济效益明显提高。特别适合于输电铁塔高强角钢的加工。

1、  一种高强角钢热冲孔生产工艺，其特征在于具有以下工序：
a、将壁厚为≤22mm的Q460以下的低合金高强角钢工件加热温度到150～700℃状态下；
b、进行压力冲孔，工件自然冷却即可。

2、  根据权利要求1所述的高强钢厚板热冲孔工艺，其特征在于所述的加热温度为150～250℃或400～700℃。

3、  根据权利要求1或2所述的高强钢厚板热冲孔工艺，其特征在于所述的角钢的壁厚为10～22mm，冲孔直径为14～26mm。

高强角钢热冲孔生产工艺
技术领域
本发明涉及机械冷加工及热冲压技术领域。
背景技术
随着国家节能减排目标的实施，Q420高强钢在输电铁塔上的应用越来越广泛，所占比例越来越重，500kV以上线路铁塔中，Q420高强钢所占比重高达50％以上。而Q420高强钢在常温下冲孔很难保证孔径周围材质的稳定，因此铁塔设计要求Q420高强钢常温下加工必须钻孔。我们知道，传统的角钢钻孔工艺的生产效率是冲孔的1/8，其生产效率很低，成本及设备费用较高，严重制约了生产厂家的铁塔产量。因此，如何进行高效率加工Q420高强钢且又能保证产品质量达到标准要求，已成为铁塔生产厂家长期以来亟待解决的一大技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种高强角钢热冲孔生产工艺，与现有技术相比，解决了现有技术中长期存在的Q420高强钢只能进行钻孔加工生产效率很低的问题，该工艺合理，不仅大大提高了生产效率，生产效率大大提高，成本低，而且还提高了其屈服强度，且产品无裂纹，提高和保证了生产质量，使经济效益明显提高。特别适合于输电铁塔高强角钢的加工。
本发明的主要技术方案是：一种高强角钢热冲孔生产工艺，其特征在于具有以下工序：
a、将壁厚为≤22mm的Q460以下的低合金高强角钢工件加热温度到150～700℃状态下；
b、进行压力冲孔，工件自然冷却即可。
所述的加热温度为150～250℃或400～700℃为佳。
所述的角钢的壁厚为10～22mm，冲孔直径为14～26mm。
本发明的积极效果是：与现有技术相比，解决了现有技术中长期存在的Q420高强钢只能进行钻孔加工生产效率很低的问题，该工艺合理，不仅大大提高了生产效率，生产效率可提高到6～8倍，成本低，而且还提高了其屈服强度，且产品无裂纹，提高和保证了生产质量，使经济效益明显提高。特别适合于输电铁塔高强角钢的加工。
以下结合实例作详述，但不作为对本发明的限定。
具体实施方式
温热冲孔实验采用最大125吨冲床，电源加热，并在数控生产线上进行。
实施例1：
a、将壁厚为22mm的输电铁塔用Q460低合金高强角钢加热温度到150℃状态下；
b、进行压力冲孔，冲孔直径为14mm。效果很好。
实施例2：
a、将壁厚为10mm的Q460低合金高强角钢加热温度到150℃状态下；
b、进行压力冲孔，冲孔直径为18mm。效果很好。
实施例3：
a、将壁厚为18mm的输电铁塔用Q420低合金高强角钢加热温度到200℃状态下；
b、进行压力冲孔，冲孔直径为26mm。效果很好。
实施例4：
a、将壁厚为22mm的输电铁塔用Q460低合金高强角钢加热温度到250℃状态下；
b、进行压力冲孔，冲孔直径为14mm。效果很好。
实施例5：
a、将壁厚为22mm的输电铁塔用Q460低合金高强角钢加热温度到400℃状态下；
b、进行压力冲孔，冲孔直径为26mm。效果很好。
实施例6：
a、将壁厚为20mm的输电铁塔用Q345低合金高强角钢加热温度到550℃状态下；
b、进行压力冲孔，冲孔直径为14mm。效果很好。
实施例7：
a、将壁厚为16mm的输电铁塔用Q460低合金高强角钢工件加热温度到700℃状态下；
b、进行压力冲孔，冲孔直径为14mm。效果很好。
实施例8：
a、将壁厚为10mm的输电铁塔用Q345低合金高强角钢加热温度到500℃状态下；
b、进行压力冲孔，冲孔直径为13mm。效果很好。
实施例9：
a、将壁厚为16mm的输电铁塔用Q235低合金高强角钢加热温度到600℃或700℃状态下；
b、进行压力冲孔，冲孔直径为13mm。效果较好。
热冲压是对金属材料进行少、无切削的加工方法之一。热冲是将金属材料加热到一定温度后，放入加热的模具内，经冲压机Q420高强钢抗拉强度高于铁塔常用的Q235和Q345，常温下冲孔，易形成金属表面轴向裂纹缺陷。加热后冲孔，依据热冲冲裁法原理，金属抗剪强度降低，将消除上述缺陷，能生产出合格的产品。
对厚度为8、10、12、14、16mm等Q460、Q420、Q4235钢板进行了直径为φ14、φ16、φ18、φ20、φ22、φ24、φ26mm的冲孔实验。厚壁角钢温热冲孔试验结果：
1、冲孔尺寸精度检测：根据国家标准CB/T2694-2003输电线路铁塔制造技术条件，对冲孔的锥度要求(D1-D)/t≤0.12.采用小间隙的模具冲厚孔时能完全满足国标要求的(D1-D)/t值(具体数据略)。
2、冲孔金相组织监测：从金相组织来看，在光亮带和撕裂带组织没有明显变化。为铁素体加珠光体。冲孔后沿径向组织正常(具体数据略)。
3、冲孔显微硬度检测分析：维氏硬度合格。
4、冲孔磁粉探伤检测分析：磁粉探伤采用CYE-2A型电磁轭化探伤仪，参照JB/T4730.4-2005标准，灵敏度试片：A-30/100μm，电轭磁2*3S，壶喷黑磁膏磁悬液检测结果如下：经磁粉探伤，检测区域内(示意图中虚线框内区域)未发现轴向裂纹性缺陷。小孔造成的应力集中现象不明显。
5、屈服强高可提高5％。
6、加工工件符合国标。