CN104191167A - 一种钛合金薄壁异形环件锻造成形方法 - Google Patents

一种钛合金薄壁异形环件锻造成形方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种钛合金薄壁异形环件锻造成形方法，包括将钛合金棒镦粗、冲孔、扩孔、轧制步骤，其中：在冲孔步骤与扩孔步骤之间，还包括用所述垫块挤压环坯，使环坯外表面形成凹槽的步骤。本发明的有益效果：本发明所述方法生产的异形环件变形小、生产周期短、生产成本低，同时提高了产品合格率。

Description

一种钛合金薄壁异形环件锻造成形方法
技术领域
本发明涉及薄壁异形环件锻造方法，尤其涉及一种钛合金薄壁异形环件锻造成形方法。
背景技术
TA12A合金是一种近α型热强钛合金，用于航空发动机压气机盘、鼓筒和叶片等零件。TA12A合金薄壁异形环件是航空发动机上常用的一种零件类型，如航空发动机上的加力筒体壳体，传统的TA12A合金薄壁环件生产方法是使用板材卷曲焊接得到环件，此种生产方法存在以下缺点：1、板材经焊接后，焊接接缝处材料组织恶化，性能下降严重。2、焊接后存在焊接应力，后续加工和使用过程中会产生较大变形，导致产品报废。3、生产周期长，生产成本高，产品合格率低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种一种钛合金薄壁异形环件锻造成形方法，解决现有工艺技术中异形环件变形大、生产周期长、生产成本高、产品合格率低等问题。
 为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案予以实现：
一种钛合金薄壁异形环件锻造成形方法，包括将钛合金棒镦粗、冲孔、扩孔、轧制步骤，其中：在冲孔步骤与扩孔步骤之间，还包括用所述垫块挤压环坯，使环坯外表面形成凹槽的步骤，具体步骤如下：
步骤一，棒材加热
将锯切好的钛合金棒材加热至相变点以下30℃并保温，保温时间为：棒材的厚度×6min/10mm；
步骤二，镦粗、冲孔
将加热并保温好的钛合金棒材进行镦粗、冲孔，获得矩形环坯A；
步骤三，垫块挤压
将矩形环坯A套在马杠上，将马杠稳固于马架上，在环坯A外圆周面放置垫块，压机带动上砧对垫块施加压力F1，同时用机械手转动矩形环坯A，在使矩形环坯A扩大的同时，在所述矩形环坯A的外圆周面压出凹槽，获得异形环坯B；
步骤四，胀孔
将冲头放入异形环坯B上端，压机带动上砧对冲头施加压力F2，使得冲头压入异形环坯B内，获得异形环坯C；
步骤五，轧制
将异形环坯C放在环轧机上，环轧机的主辊模具的转速为0.1～0.3rad/s，芯辊模具以一定的进给速度和压力F3对异形环坯C进行环轧，最终获得锻件。
所述步骤三中上砧对垫块施加压力F1为3000T～4000T。
所述步骤四中上砧对冲头施加压力F2为3500T～4500T。
所述步骤五中压力F3为650T。
所述步骤五中芯辊模具的进给速度分为三个阶段：
轧制咬入阶段，芯辊进给速度由0mm/s增加到0.2mm/s；
稳定轧制阶段，芯辊进给速度由0.2mm/s增加到0.4mm/s；
校圆、整形阶段，芯辊进给速度由0.4mm/s逐渐减小到0.1mm/s。
所述钛合金牌号为TA12A。
所述锻造成形的异形环件，其内径尺寸范围为Φ800mm～Φ3000mm，壁厚为40mm～120mm，高度为200mm～1000mm。
本发明的有益效果：采用本发明一种钛合金薄壁异形环件锻造成形方法生产的TA12A合金薄壁环件，环件本身是完整的圆环，不需进行焊接，从而解决板材卷曲焊接的组织恶化、性能降低的问题；本发明生产的TA12A合金薄壁环件，消除了焊接带来的应力，减少后续加工和使用中的变形；本发明采用整体异形轧制生产的TA12A合金薄壁环件，使环件内部组织均匀；本发明采取制环坯、轧制一体化成形，缩短了生产周期，降低了生产成本。
附图说明
图1 为环坯A马杠上挤压安装图；
图2 为环坯A马杠上挤压后的效果示意图；
图3 为环坯B扩孔安装图；
图4 为环坯B扩孔后的效果示意图；
图5 为环坯C轧制安装图；
图6 为环坯C轧制后的效果示意图；
图中，1—环坯A，2—马杠，3—马架，4—垫块，5—上砧，6—环坯B,7—冲头，8—环坯C,9—芯辊模具,10—主辊模具,11—锻件。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明的附图和实施例，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。
实施本发明所述的一种钛合金薄壁异形环件锻造成形方法需要提供锻造加热炉、压力机、轧环机、机械手及其他工装模具等设备。
如附图1-6所示，一种钛合金薄壁异形环件锻造成形方法，包括将钛合金棒镦粗、冲孔、扩孔、轧制步骤，其特征在于：在冲孔步骤与扩孔步骤之间，还包括用所述垫块挤压环坯，使环坯外表面形成凹槽的步骤，具体步骤如下：
步骤一，棒材加热
将锯切好的钛合金棒材加热至相变点以下30℃并保温，保温时间为：棒材的厚度×6min/10mm；
步骤二，镦粗、冲孔
将加热并保温好的钛合金棒材进行镦粗、冲孔，获得矩形环坯A1；
步骤三，垫块挤压
将矩形环坯A1套在马杠2上，将马杠2稳固于马架3上，在环坯A1的外圆周面放置垫块4，压机带动上砧5对垫块4施加压力F1，同时用机械手转动矩形环坯A1，在使矩形环坯A1扩大的同时，在所述矩形环坯A1的外圆周面压出凹槽，获得异形环坯B6；
步骤四，胀孔
将冲头7放入异形环坯B6上端，压机带动上砧5对冲头7施加压力F2，使得冲头7压入异形环坯B6内，获得异形环坯C8；
步骤五，轧制
将异形环坯C8放在环轧机上，环轧机的主辊模具10的转速为0.1～0.3rad/s，芯辊模具9以一定的进给速度和压力F3对异形环坯C8进行环轧，最终获得锻件11。
所述步骤三中上砧5对垫块4施加压力F1为3000T～4000T。
所述步骤四中上砧5对冲头7施加压力F2为3500T～4500T。
所述步骤五中压力F3为650T。
所述步骤五中芯辊模具9的进给速度分为三个阶段：
轧制咬入阶段，芯辊进给速度由0mm/s增加到0.2mm/s；
稳定轧制阶段，芯辊进给速度由0.2mm/s增加到0.4mm/s；
校圆、整形阶段，芯辊进给速度由0.4mm/s逐渐减小到0.1mm/s。
所述钛合金牌号为TA12A。
所述锻造成形的异形环件，其内径尺寸范围为Φ800mm～Φ3000mm，壁厚为40mm～120mm，高度为200mm～1000mm。
步骤五整个轧制过程的温度≥850℃。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的范围。

Claims (7)

1.一种钛合金薄壁异形环件锻造成形方法，包括将钛合金棒镦粗、冲孔、扩孔、轧制步骤，其特征在于：在冲孔步骤与扩孔步骤之间，还包括用所述垫块挤压环坯，使环坯外表面形成凹槽的步骤，具体步骤如下：
步骤一，棒材加热
将锯切好的钛合金棒材加热至相变点以下30℃并保温，保温时间为：棒材的厚度×6min/10mm；
步骤二，镦粗、冲孔
将加热并保温好的钛合金棒材进行镦粗、冲孔，获得矩形环坯A（1）；
步骤三，垫块挤压
将矩形环坯A（1）套在马杠（2）上，将马杠（2）稳固于马架（3）上，在环坯A（1）外圆周面放置垫块（4），压机带动上砧（5）对垫块（4）施加压力F1，同时用机械手转动矩形环坯A（1），在使矩形环坯A（1）扩大的同时，在所述矩形环坯A（1）的外圆周面压出凹槽，获得异形环坯B（6）；
步骤四，扩孔
将冲头（7）放入异形环坯B（6）上端，压机带动上砧（5）对冲头（7）施加压力F2，使得冲头（7）压入异形环坯B（6）内，获得异形环坯C（8）；
步骤五，轧制
将异形环坯C（8）放在环轧机上，环轧机的主辊模具（10）的转速为0.1～0.3rad/s，芯辊模具（9）以一定的进给速度和压力F3对异形环坯C（8）进行环轧，最终获得锻件（11）。
2.如权利要求1所述的钛合金薄壁异形环件锻造成形方法，其特征在于：所述步骤三中上砧（5）对垫块（4）施加压力F1为3000T～4000T。
3.如权利要求1所述的钛合金薄壁异形环件锻造成形方法，其特征在于：所述步骤四中上砧（5）对冲头（7）施加压力F2为3500T～4500T。
4.如权利要求1所述的钛合金薄壁异形环件锻造成形方法，其特征在于：所述步骤五中压力F3为650T。
5.如权利要求1所述的钛合金薄壁异形环件锻造成形方法，其特征在于：所述步骤五中芯辊模具（9）的进给速度分为三个阶段：
轧制咬入阶段，芯辊进给速度由0mm/s增加到0.2mm/s；
稳定轧制阶段，芯辊进给速度由0.2mm/s增加到0.4mm/s；
校圆、整形阶段，芯辊进给速度由0.4mm/s逐渐减小到0.1mm/s。
6.如权利要求1～５所述的钛合金薄壁异形环件锻造成形方法，其特征在于：所述钛合金牌号为TA12A。
7.如权利要求1～５所述的钛合金薄壁异形环件锻造成形方法，其特征在于，所述锻造成形的异形环件，其内径尺寸范围为Φ800mm～Φ3000mm，壁厚为40mm～120mm，高度为200mm～1000mm。
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Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104550585A (zh) * 2014-12-15 2015-04-29 贵州安大航空锻造有限责任公司 结构钢厚壁环锻件的轧制成形方法
CN104625651A (zh) * 2015-01-27 2015-05-20 安徽同盛环件股份有限公司 一种不锈钢环件成型工艺
CN105624466A (zh) * 2016-01-26 2016-06-01 安徽同盛环件股份有限公司 一种钛合金薄壁环件及其锻造成形方法
CN106391952A (zh) * 2016-08-31 2017-02-15 无锡派克新材料科技股份有限公司 一种马鞍形扩孔芯棒及其扩孔方法
CN107470869A (zh) * 2017-09-29 2017-12-15 宝鸡市永盛泰钛业有限公司 一种钛合金环件锻造方法
CN107695629A (zh) * 2017-10-17 2018-02-16 宝鸡市紫玉金属材料有限公司 一种钛合金锥度套的锻造工艺
CN108213845A (zh) * 2016-12-14 2018-06-29 贵州航宇科技发展股份有限公司 一种ta12a异形机匣锻件制造方法
CN109482799A (zh) * 2018-12-13 2019-03-19 贵州航宇科技发展股份有限公司 一种带法兰gh4169机匣锻件的制造方法
CN109663875A (zh) * 2017-10-16 2019-04-23 溧阳市金昆锻压有限公司 一种凹槽环模压槽锻造工艺
CN109702434A (zh) * 2018-12-13 2019-05-03 贵州航宇科技发展股份有限公司 一种带法兰gh4169低压涡轮机匣锻件的制造方法
CN111112526A (zh) * 2019-12-09 2020-05-08 贵州航宇科技发展股份有限公司 In718合金轴向非对称多法兰机匣环件的制造方法
CN114101559A (zh) * 2021-11-12 2022-03-01 贵州航宇科技发展股份有限公司 一种局部交替变形马架扩孔进行高筒环坯制备的方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55164444A (en) * 1979-06-11 1980-12-22 Fukuyama Tanko Zoki Kk Manufacturing of pulley wheel
JPS6343738A (ja) * 1986-08-08 1988-02-24 Kobe Steel Ltd リング状部品の精密型鍛造法
CN201592229U (zh) * 2009-11-27 2010-09-29 沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司 一种框体安装边异形锻件的制坯模具
CN103464987A (zh) * 2013-09-26 2013-12-25 贵州航宇科技发展股份有限公司 一种航空发动机外涵道用tc4钛合金环的制造方法
CN103522007A (zh) * 2013-09-26 2014-01-22 贵州航宇科技发展股份有限公司 一种tc25钛合金环件制造方法
CN103722107A (zh) * 2013-12-16 2014-04-16 贵州安大航空锻造有限责任公司 钛合金矩形环坯轧制成形为异形薄壁环件的方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55164444A (en) * 1979-06-11 1980-12-22 Fukuyama Tanko Zoki Kk Manufacturing of pulley wheel
JPS6343738A (ja) * 1986-08-08 1988-02-24 Kobe Steel Ltd リング状部品の精密型鍛造法
CN201592229U (zh) * 2009-11-27 2010-09-29 沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司 一种框体安装边异形锻件的制坯模具
CN103464987A (zh) * 2013-09-26 2013-12-25 贵州航宇科技发展股份有限公司 一种航空发动机外涵道用tc4钛合金环的制造方法
CN103522007A (zh) * 2013-09-26 2014-01-22 贵州航宇科技发展股份有限公司 一种tc25钛合金环件制造方法
CN103722107A (zh) * 2013-12-16 2014-04-16 贵州安大航空锻造有限责任公司 钛合金矩形环坯轧制成形为异形薄壁环件的方法

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104550585A (zh) * 2014-12-15 2015-04-29 贵州安大航空锻造有限责任公司 结构钢厚壁环锻件的轧制成形方法
CN104625651A (zh) * 2015-01-27 2015-05-20 安徽同盛环件股份有限公司 一种不锈钢环件成型工艺
CN105624466A (zh) * 2016-01-26 2016-06-01 安徽同盛环件股份有限公司 一种钛合金薄壁环件及其锻造成形方法
CN106391952A (zh) * 2016-08-31 2017-02-15 无锡派克新材料科技股份有限公司 一种马鞍形扩孔芯棒及其扩孔方法
CN108213845A (zh) * 2016-12-14 2018-06-29 贵州航宇科技发展股份有限公司 一种ta12a异形机匣锻件制造方法
CN108213845B (zh) * 2016-12-14 2020-09-15 贵州航宇科技发展股份有限公司 一种ta12a异形机匣锻件制造方法
CN107470869A (zh) * 2017-09-29 2017-12-15 宝鸡市永盛泰钛业有限公司 一种钛合金环件锻造方法
CN109663875A (zh) * 2017-10-16 2019-04-23 溧阳市金昆锻压有限公司 一种凹槽环模压槽锻造工艺
CN109663875B (zh) * 2017-10-16 2023-12-19 溧阳市金昆锻压有限公司 一种凹槽环模压槽锻造工艺
CN107695629A (zh) * 2017-10-17 2018-02-16 宝鸡市紫玉金属材料有限公司 一种钛合金锥度套的锻造工艺
CN109482799A (zh) * 2018-12-13 2019-03-19 贵州航宇科技发展股份有限公司 一种带法兰gh4169机匣锻件的制造方法
CN109702434A (zh) * 2018-12-13 2019-05-03 贵州航宇科技发展股份有限公司 一种带法兰gh4169低压涡轮机匣锻件的制造方法
CN111112526A (zh) * 2019-12-09 2020-05-08 贵州航宇科技发展股份有限公司 In718合金轴向非对称多法兰机匣环件的制造方法
CN114101559A (zh) * 2021-11-12 2022-03-01 贵州航宇科技发展股份有限公司 一种局部交替变形马架扩孔进行高筒环坯制备的方法
CN114101559B (zh) * 2021-11-12 2023-08-25 贵州航宇科技发展股份有限公司 一种局部交替变形马架扩孔进行高筒环坯制备的方法

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