CN104907472A - 一种高温合金框形件的锻造成形方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种高温合金框形件的锻造成形方法，通过直接锻造成型的方法，可以减小锻造余量，减轻下料重量，避免高温合金框形锻件通过机加工成形造成原材料浪费的问题，同时利用本发明方法能减轻下料重量，降低了锻造成形的难度，通过直接锻造成形的方法，不仅增加了变形量，还改善了高温合金的晶粒度和力学性能。

Description

一种高温合金框形件的锻造成形方法

技术领域

本发明涉及锻造领域，尤其涉及一种高温合金框形件的锻造成形方法。

背景技术

随着我国航空技术的飞速发展，高温合金在航空领域中应用越来越多，同时对高温合金锻件的力学性能、显微组织等要求也越来越高。目前，高温合金框形件的成形方法为锻造改锻冲圆孔，冲孔完成后进行马架扩孔（扩圆孔），马架扩孔完成后直接机加工，按照尺寸机加出框形，但是这种框形件的成形方法具有以下缺点：

（1）环件机加工出框形，锻造余量放量很大，会对原材料造成很大的浪费。

（2）锻造余量大，坯料重量相应增加，增加了锻造成形的难度，同时对设备的要求也更加严格。

（3）机加工没有变形量，整体上变形量不足会使高温合金锻件的力学性能难以达标,在理化监测时，组织相图中发现晶粒难以细化，易造成锻件成批报废，给企业带来严重损失。

发明内容

本申请人针对上述现有问题，进行了研究改进，提供一种高温合金框形件的锻造成形方法，利用本发明方法不仅能减轻下料重量，降低成本，还能提高锻件的晶粒度等级和力学性能。

本发明所采用的技术方案如下：

一种高温合金框形件的锻造成形方法，包括以下步骤：

第一步：下料；

第二步：第一加热阶段：采用高温电炉对坯料进行加热升温至850～900℃，保温3～5h形成锻件；第二加热阶段：从所述第一加热阶段的终点温度对锻件继续加热升温至1130～1150℃，保温2～3h，然后将所述锻件从高温电炉中取出并运输至压机；

第三步：改锻：所述改锻过程包括以下步骤：第一阶段：利用3600T压力机对所述锻件进行滚圆并镦粗；第二阶段：利用3600T压机对第一阶段所述锻件冲圆孔，使锻件形成带有内孔的环形锻件；第三阶段：将第二阶段所述环形锻件放入高温电炉内再次加热至1130～1150℃，保温1～2h；

第四步：对第三步所得环形锻件进行第一次自由锻马架扩孔；

第五步：将第四步所得环坯放入高温电炉中加热升温至1130～1150℃，保温1～2h；

第六步：对第五步所述环形锻件进行第二次自由锻马架扩孔，使所述环坯形成框形件并空冷至室温；

第七步：通过锻件样板与第六步所得框形件比对得出测量尺寸；

第八步：根据所述测量尺寸对框形件件整形，使框形件达到需求尺寸。

其进一步技术方案在于：

所述坯料在第一加热阶段中进入高温电炉之前的温度不大于600℃；

所述第一次自由锻马架扩孔采用的扩孔芯棒为圆形；

所述第二次自由锻马架扩孔采用的扩孔芯棒为方形；

所述环形锻件的终锻温度≥900℃；

所述坯料由高温电炉转移至压机的转移时间不大于15s；

所述坯料从高温电炉中取出改锻前需预热锤砧至300-350℃，在下砧座需垫保温棉一层。

本发明的有益效果如下：

本发明方法直接锻造成型，可以减小锻造余量，减轻下料重量，避免高温合金框形锻件通过机加工成形造成原材料浪费的问题，同时利用本发明方法能减轻下料重量，降低了锻造成形的难度，通过直接锻造成形的方法，不仅增加了变形量，还改善了高温合金的晶粒度和力学性能。

附图说明

图1为第一次利用圆形芯棒对锻件进行马架扩孔时的示意图。

图2为第二次利用方形芯棒对锻件进行马架扩孔时的示意图。

图3为本发明中锻件样板的示意图。

其中：1、马架；2、圆形芯棒；3、环形锻件；4、方形芯棒；5、锻件样板。

具体实施方式

下面结合附图，说明本发明的具体实施方式。

实施例1：

一种高温合金框形件的锻造成形方法包括以下步骤：

第一步：下料：利用卡尺、卷尺核实材料牌号、尺寸规格、表面质量、然后进行外圆探伤后通过带锯设备选取Φ300*400（直径*长度）的合金棒料，然后将合金棒料的两端倒角R10。

第二步：第一加热阶段：选取温度≤600℃的锻件并采用高温电炉按功率对坯料加热升温至850℃，保温3h后形成锻件；第二加热阶段：从所述第一加热阶段的终点温度对坯料继续加热升温至1130℃，保温2h，然后将所述锻件从高温电炉中取出并运输至压机，所述锻件从高温电炉取出运输至压机的转移时间≤15s，上述锻件从高温电炉中取出改锻前需预热锤砧至300℃，在下砧座需垫保温棉一层。

第三步：改锻：所述改锻过程包括以下步骤：第一阶段：利用3600T压力机对所述锻件进行滚圆并镦粗至Φ537*120；第二阶段：利用3600T压机对第一阶段所述锻件冲圆孔，上述冲圆孔的圆孔直径为Φ180，使坯料形成带有内孔的环形锻件；第三阶段：将第二阶段所述环形锻件放入高温电炉内再次加热至1130℃，保温1h；

第四步：对第三步环坯进行第一次自由锻马架扩孔，如图1所示，一对马架1间隔布置， 在各马架1的上端开有弧形槽，在一对马架1的弧形槽之间放置圆形芯棒2，环形锻件3挂在圆形芯棒2上，利用圆形芯棒2对环形锻件3马架阔孔至Φ600*Φ300*125(外径、内径及高度）。

第五步：将第四步所得环形锻件3放入高温电炉中加热升温至1130℃，保温1h。

第六步：对第五步所述环坯进行第二次自由锻马架扩孔，如图2所示，第二次自由锻马架扩孔采用方形芯棒4，采用与第四步相同的方法对环形锻件3进行马架扩孔后形成框形件，该框形件尺寸为580*630/410*460（外长*外宽/内长*内宽），高度为100，然后将框形件空冷至室温；

第七步：通过锻件样板5与第六步所得框形件比对得出测量尺寸，锻件样板5的尺寸为546*596/444*494（外长*外宽/内长*内宽），与第六步所得框形件比对后得出测量尺寸34*34/34*34。

第八步：根据所述测量尺寸34*34/34*34对框形件件整形，使框形件达到需求尺寸580*630/410*460。

上述坯料在改锻及自由马架扩孔时的终锻温度需≥900℃，每火坯料回炉保温时间为1h。

以上描述是对本发明的解释，不是对发明的限定，本发明所限定的范围参见权利要求，在不违背本发明的基本结构的情况下，本发明可以作任何形式的修改。

Claims (7)

1.一种高温合金框形件的锻造成形方法，其特征在于包括以下步骤：

     第一步：下料；

     第二步：第一加热阶段：采用高温电炉对坯料进行加热升温至850～900℃，保温3～5h形成锻件；第二加热阶段：从所述第一加热阶段的终点温度对锻件继续加热升温至1130～1150℃，保温2～3h，然后将所述锻件从高温电炉中取出并运输至压机；

     第三步：改锻：所述改锻过程包括以下步骤：第一阶段：利用3600T压力机对所述锻件进行滚圆并镦粗；第二阶段：利用3600T压机对第一阶段所述锻件冲圆孔，使锻件形成带有内孔的环形锻件；第三阶段：将第二阶段所述环形锻件放入高温电炉内再次加热至1130～1150℃，保温1～2h；

     第四步：对第三步所得环形锻件进行第一次自由锻马架扩孔；

     第五步：将第四步所得环坯放入高温电炉中加热升温至1130～1150℃，保温1～2h；

     第六步：对第五步所述环形锻件进行第二次自由锻马架扩孔，使所述环坯形成框形件并空冷至室温；

     第七步：通过锻件样板与第六步所得框形件比对得出测量尺寸；

     第八步：根据所述测量尺寸对框形件件整形，使框形件达到需求尺寸。

2.如权利要求1所述的一种高温合金框形件的锻造成形方法，其特征在于：所述坯料在第一加热阶段中进入高温电炉之前的温度不大于600℃。

3.如权利要求1所述的一种高温合金框形件的锻造成形方法，其特征在于：所述第一次自由锻马架扩孔采用的扩孔芯棒为圆形。

4.如权利要求1所述的一种高温合金框形件的锻造成形方法，其特征在于：所述第二次自由锻马架扩孔采用的扩孔芯棒为方形。

5.如权利要求1所述的一种高温合金框形件的锻造成形方法，其特征在于：所述环形锻件的终锻温度≥900℃。

6.如权利要求1所述的一种高温合金框形件的锻造成形方法，其特征在于：所述坯料由高温电炉转移至压机的转移时间不大于15s。

7.如权利要求1所述的一种高温合金框形件的锻造成形方法，其特征在于：所述坯料从高温电炉中取出改锻前需预热锤砧至300-350℃，在下砧座需垫保温棉一层。