美國(guo)的(de)空軍部(bu)門于(yu)20世紀中(zhong)期建成了6臺12000噸(dun)(dun)級(ji)的(de)擠壓(ya)機,其中(zhong)3臺用于(yu)擠壓(ya)鋁合金(jin)(jin),3臺用于(yu)擠壓(ya)鋼(gang)和(he)難熔合金(jin)(jin),柯蒂斯·萊特公司的(de)12000噸(dun)(dun)擠壓(ya)機就是其中(zhong)的(de)1臺用于(yu)擠壓(ya)鋼(gang)和(he)難熔合金(jin)(jin)的(de)擠壓(ya)機。
該擠壓(ya)(ya)機為四柱臥式擠壓(ya)(ya)機,設備長45.72m,1955年開始(shi)興(xing)建,1956年投產。擠壓(ya)(ya)機為多壓(ya)(ya)力(li)缸式結構,中央(yang)主缸的擠壓(ya)(ya)力(li)為8000t,兩個側缸各為2000t.擠壓(ya)(ya)機分三(san)級壓(ya)(ya)力(li)控(kong)制,即4000t、8000t和(he)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)能使擠(ji)壓機每小時工作22個周(zhou)期,最大擠(ji)出(chu)速度304.8mm/s,最大擠(ji)壓速度76.2mm/s.
擠(ji)(ji)壓(ya)機帶有以(yi)(yi)下輔機:1. 用于切除壓(ya)余的液壓(ya)剪和液壓(ya)鋸;2. 液壓(ya)坯料升降車(che);3. 內置(zhi)(zhi)獨立的芯棒驅動系(xi)統(tong);4. 低(di)壓(ya)大容(rong)量水(shui)壓(ya)系(xi)統(tong),低(di)壓(ya)充液罐,用于快速進給;5. 出料臺,單軌吊運裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)(zhi),行程(cheng)指示器及(ji)其(qi)他(ta);6. 擠(ji)(ji)壓(ya)筒(tong)(tong)預熱系(xi)統(tong),在(zai)(zai)擠(ji)(ji)壓(ya)筒(tong)(tong)移動梁(liang)內裝(zhuang)(zhuang)有72個輻(fu)射式(shi)燒(shao)嘴(zui),用以(yi)(yi)保(bao)持擠(ji)(ji)壓(ya)筒(tong)(tong)溫度在(zai)(zai)482.2℃,燒(shao)嘴(zui)外圍是絕緣材料,以(yi)(yi)保(bao)持擠(ji)(ji)壓(ya)筒(tong)(tong)移動梁(liang)外部溫度在(zai)(zai)93.3℃左右。
此外,12000t擠壓(ya)機的(de)后部工序還配(pei)備了以下(xia)設備:1. 長1016mm的(de)固(gu)溶熱處理爐(lu),配(pei)有(you)水及油淬火池;2. 長1016mm的(de)車底式退火爐(lu);3. 兩臺(tai)液壓(ya)矯直機;4. 450t冷拔機,能拔制(zhi)長度達(da)(da)1016mm的(de)鋼管和型(xing)材;5. 無損檢測設備;6. 裝(zhuang)備齊全的(de)機修車間;7. 坯料加熱爐(lu),包括2座(zuo)鹽浴(yu)爐(lu),4座(zuo)感應加熱爐(lu),加熱溫度達(da)(da)1482.2℃.
擠壓模(mo)的(de)材(cai)料(liao)是H12工具(ju)鋼,硬度HRC為42,擠壓芯棒的(de)材(cai)料(liao)也是H12,并且經車削后磨(mo)(mo)光(guang)到表面(mian)光(guang)潔(jie)度達32均方根值,以保(bao)證鋼管內表面(mian)有良好的(de)光(guang)潔(jie)度。當采用經表面(mian)硬化,磨(mo)(mo)光(guang)并拋光(guang)的(de)H12平面(mian)模(mo)時,效(xiao)果良好,磨(mo)(mo)損最小。使(shi)用錐(zhui)形(xing)模(mo)時,導致(zhi)入口半徑的(de)磨(mo)(mo)損。
該擠(ji)壓機曾為航天和核電(dian)等工(gong)業(ye)部門提供過各(ge)種材(cai)料的(de)(de)大(da)型斷面的(de)(de)型材(cai)和管材(cai)產(chan)品。
用(yong)于(yu)(yu)核(he)潛(qian)艇,材料為HY-80的(de)(de)(de)(de)T形斷面的(de)(de)(de)(de)結構(gou)型材。這種大(da)型型材的(de)(de)(de)(de)抗拉強度為586~655MPa,在48.9℃時的(de)(de)(de)(de)沖擊強度為121.94N·m,伸長率為22%.用(yong)于(yu)(yu)核(he)潛(qian)艇的(de)(de)(de)(de)潛(qian)望(wang)鏡筒,材料為A1S1304不銹(xiu)鋼(gang)(gang),擠壓(ya)鋼(gang)(gang)管經450t冷(leng)(leng)(leng)拔(ba)(ba)機冷(leng)(leng)(leng)拔(ba)(ba)加工,利用(yong)控制總的(de)(de)(de)(de)冷(leng)(leng)(leng)拔(ba)(ba)變形量來達到所要求的(de)(de)(de)(de)鋼(gang)(gang)管的(de)(de)(de)(de)力學性(xing)能。
用經(jing)真空(kong)冶煉(lian)的高(gao)純坯料,擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)透平材(cai)(cai)(cai)(cai)料,如(ru)M-252,Inconel 700,Waspoloy,Udimet 700等擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)大(da)型(xing)斷面的管材(cai)(cai)(cai)(cai)和型(xing)材(cai)(cai)(cai)(cai)用于各重(zhong)要工(gong)業部(bu)門。擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)這類材(cai)(cai)(cai)(cai)料小(xiao)斷面型(xing)材(cai)(cai)(cai)(cai)時(shi),采用擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)比為(wei)8左右時(shi),可以得到較(jiao)好物理性能的產品(pin)。而擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)材(cai)(cai)(cai)(cai)料為(wei)Waspoloy的產品(pin)時(shi),需要采用坯料包套(tao)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)工(gong)藝。可用低(di)碳鋼(gang)作為(wei)包套(tao)的材(cai)(cai)(cai)(cai)料,并(bing)在包套(tao)時(shi)需裝(zhuang)置小(xiao)排(pai)氣(qi)管。
這(zhe)類材料在加熱(re)時需(xu)采用輻(fu)(fu)射(she)罩,輻(fu)(fu)射(she)罩由(you)2mm厚的低(di)碳鋼板(ban)制成,輻(fu)(fu)射(she)罩可以防止坯(pi)料從鹽浴爐(lu)中(zhong)出爐(lu)后(hou),減(jian)少溫度損失。另外(wai),為(wei)了(le)提高貴重金屬(shu)的成材率(lv),擠(ji)壓(ya)時,可以采用304不銹鋼鑄態的前墊塊和經過預熱(re)的碳素鋼后(hou)墊塊的擠(ji)壓(ya)方法(fa)。
12000噸擠壓機最經(jing)濟的工藝尺寸(cun)見(jian)表(biao)8-38.