CN105598350A - 一种Nimonic101合金叶片锻件的锻造工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种Nimonic101合金叶片锻件的锻造工艺，其包括如下步骤：(1)制坯，将原料制得坯料；(2)对所述坯料进行锻前加热；(3)模锻成型；采用高能螺旋压力机将经过锻前加热的坯料锻造至叶片锻件；(4)对所述叶片锻件进行热处理，制得Nimonic101合金叶片锻件。本发明首次提出在高能螺旋压力机上实现Nimonic101合金叶片锻件的成型技术，利用高能螺旋压力机行程可控精确打击，可实现多次连续打击；进而可以获得较为均匀的组织状态和良好的力学性能；本发明的锻造工艺可以保证锻件的力学性能、金相组织和超声波均能满足燃机叶片使用本合金锻件的技术要求。

Description

一种Nimonic101合金叶片锻件的锻造工艺
技术领域
本发明涉及一种叶片锻件的锻造工艺，尤其涉及一种Nimonic101合金叶片锻件的锻造工艺；本发明属于大型燃机叶片锻件的锻造加工领域。
背景技术
Nimonic101为高合金化的时效强化型镍基变形高温合金，该合金强度高，热加工性能差，国内尚未有生产该合金叶片锻件的先例。该类高温合金用于国外能源及航空领域，主要用于制造燃机叶片、航空发动机叶片、高温螺栓等高温部件。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种Nimonic101合金叶片锻件的锻造工艺，本锻造工艺能保证锻件的力学性能、金相组织和超声波均能满足燃机叶片使用该合金的锻件技术要求。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种Nimonic101合金叶片锻件的锻造工艺，包括如下步骤：
(1)制坯，将原料制得坯料；
(2)对所述坯料进行锻前加热；
(3)模锻成型；采用高能螺旋压力机将经过锻前加热的坯料锻造至叶片锻件，叶片锻件接近叶片形状；
(4)对所述叶片锻件进行热处理，制得Nimonic101合金叶片锻件。
优选的，步骤(1)的操作为：通过镦粗、拔长将原料按照叶片形状分配，制得坯料，然后在所述坯料表面喷涂保护剂。其中，镦粗即为镦头处理——即指采用墩头模等工装对头部进行镦粗处理；镦头后坯料加热并对变形部位包套；拔长是指在快锻机上进行程序化拔长。
优选的，步骤(2)中，所述锻前加热包括中温加热阶段和高温加热阶段，所述中温加热阶段的加热温度为650～900℃，加热系数为0.6～1min/mm。
中温加热阶段的加热温度可以为670℃、700℃、720℃、750℃、780℃、800℃、820℃、850℃、880℃、890℃、893℃、895℃或898℃；加热系数可以为0.62min/mm、0.65min/mm、0.68min/mm、0.7min/mm、0.72min/mm、0.75min/mm、0.76min/mm、0.8min/mm、0.82min/mm、0.85min/mm、0.88min/mm、0.9min/mm、0.92min/mm、0.95min/mm或0.98min/mm。
优选的，所述中温加热阶段的加热系数为0.8min/mm。
优选的，所述高温加热阶段的加热温度为930℃～1200℃，加热系数为0.6～1min/mm。
高温加热阶段的加热温度可以为940℃、950℃、960℃、970℃、980℃、990℃、1000℃、1010℃、1020℃、1030℃、1040℃、1050℃、1060℃、1070℃、1080℃、1090℃、1110℃、1120℃、1130℃、1140℃、1150℃、1160℃、1170℃、1180℃或1190℃；加热系数可以为0.62min/mm、0.65min/mm、0.68min/mm、0.7min/mm、0.72min/mm、0.75min/mm、0.76min/mm、0.8min/mm、0.82min/mm、0.85min/mm、0.88min/mm、0.9min/mm、0.92min/mm、0.95min/mm或0.98min/mm。
优选的，所述高温加热阶段的加热系数为0.6min/mm。
优选的，步骤(3)中，锻件变形量为20～80％，例如30％、33％、35％、38％、40％、42％、45％、46％、50％、53％、55％、57％、60％、62％、70％、73％、75％或78％。
与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明首次提出在高能螺旋压力机上实现Nimonic101合金叶片锻件的成型技术，利用高能螺旋压力机行程可控精确打击，可实现多次连续打击；进而可以获得较为均匀的组织状态和良好的力学性能；本发明的锻造工艺可以保证锻件的力学性能、金相组织和超声波均能满足燃机叶片使用本合金锻件的技术要求。
附图说明
图1为本发明实施例1Nimonic101合金叶片锻件的结构示意图；
图2为本发明实施例1Nimonic101合金叶片锻件的金相组织图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
实施例1
本实施例的Nimonic101合金叶片锻件的锻造工艺，包括如下步骤：
(1a)下料；
(1)制坯，将原料制得坯料；
该步骤具体通过镦粗、拔长两道工序将原料按照叶片形状分配，制得坯料，然后在坯料表面喷涂保护剂；
镦粗即为镦头——即指采用墩头模等工装对头部进行镦粗处理；镦头后坯料加热并对变形部位包套；拔长是指在快锻机上进行程序化拔长。
(2)对坯料进行锻前加热；
锻前加热包括中温加热阶段和高温加热阶段，其中，中温加热阶段的加热温度为650℃，加热系数为0.6min/mm；高温加热阶段的加热温度为930℃，加热系数为0.6min/mm。
(3)模锻成型；将坯料放在模具中锻造，采用高能螺旋压力机将经过锻前加热的坯料锻造至叶片锻件，各部分变形量控制在20～80％；
(4)按固溶(1020～1200℃/4h/AC)+中间处理(980～1250℃/16h/AC)+时效(700～900℃/16h/AC)的热处理制度对叶片锻件进行热处理，制得图1所示的Nimonic101合金叶片锻件，其金相组织图如图2所示。由图2可知，本实施例制备的Nimonic101合金叶片锻件具有均匀的组织状态。
总的来说，本实施例Nimonic101合金叶片锻件的锻造流程如下：
下料→加热→镦头→拔长→喷涂保护剂→锻前加热→模锻成型→热处理。
实施例2
本实施例的Nimonic101合金叶片锻件的锻造工艺，包括如下步骤：
(1a)下料；
(1)制坯，将原料制得坯料；
该步骤具体通过镦粗、拔长两道工序将原料按照叶片形状分配，制得坯料，然后在坯料表面喷涂保护剂；
镦粗即为镦头——即指采用墩头模等工装对头部进行镦粗处理；镦头后坯料加热并对变形部位包套；拔长是指在快锻机上进行程序化拔长。
(2)对坯料进行锻前加热；
锻前加热包括中温加热阶段和高温加热阶段，其中，中温加热阶段的加热温度为800℃，加热系数为0.8min/mm；高温加热阶段的加热温度为1050℃，加热系数为0.6min/mm。
(3)模锻成型；将坯料放在模具中锻造，采用高能螺旋压力机将经过锻前加热的坯料锻造至叶片锻件，各部分变形量控制在20～80％；
(4)按固溶(1020～1200℃/4h/AC)+中间处理(980～1250℃/16h/AC)+时效(700～900℃/16h/AC)的热处理制度对叶片锻件进行热处理，制得Nimonic101合金叶片锻件。
实施例3
本实施例的Nimonic101合金叶片锻件的锻造工艺，包括如下步骤：
(1a)下料；
(1)制坯，将原料制得坯料；
该步骤具体通过镦粗、拔长两道工序将原料按照叶片形状分配，制得坯料，然后在坯料表面喷涂保护剂；
镦粗即为镦头——即指采用墩头模等工装对头部进行镦粗处理；镦头后坯料加热并对变形部位包套；拔长是指在快锻机上进行程序化拔长。
(2)对坯料进行锻前加热；
锻前加热包括中温加热阶段和高温加热阶段，其中，中温加热阶段的加热温度为900℃，加热系数为1min/mm；高温加热阶段的加热温度为1200℃，加热系数为1min/mm。
(3)模锻成型；将坯料放在模具中锻造，采用高能螺旋压力机将经过锻前加热的坯料锻造至叶片锻件，各部分变形量控制在20～80％；
(4)按固溶(1020～1200℃/4h/AC)+中间处理(980～1250℃/16h/AC)+时效(700～900℃/16h/AC)的热处理制度对叶片锻件进行热处理，制得Nimonic101合金叶片锻件。
分别测试实施例1～3制备的Nimonic101合金叶片锻件的常规力学性能，测试结果见表1。
表1.各实施例制备的Nimonic101合金叶片锻件的力学性能
以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (7)

1.一种Nimonic101合金叶片锻件的锻造工艺，其特征在于，包括如下步骤：
(1)制坯，将原料制得坯料；
(2)对所述坯料进行锻前加热；
(3)模锻成型；采用高能螺旋压力机将经过锻前加热的坯料锻造至叶片锻件；
(4)对所述叶片锻件进行热处理，制得Nimonic101合金叶片锻件。
2.根据权利要求1所述的Nimonic101合金叶片锻件的锻造工艺，其特征在于，步骤(1)的操作为：通过镦粗、拔长将原料按照叶片形状分配，制得坯料，然后在所述坯料表面喷涂保护剂。
3.根据权利要求1所述的Nimonic101合金叶片锻件的锻造工艺，其特征在于：步骤(2)中，所述锻前加热包括中温加热阶段和高温加热阶段，所述中温加热阶段的加热温度为650～900℃，加热系数为0.6～1min/mm。
4.根据权利要求3所述的Nimonic101合金叶片锻件的锻造工艺，其特征在于：所述中温加热阶段的加热系数为0.8min/mm。
5.根据权利要求3所述的Nimonic101合金叶片锻件的锻造工艺，其特征在于：所述高温加热阶段的加热温度为930℃～1200℃，加热系数为0.6～1min/mm。
6.根据权利要求5所述的Nimonic101合金叶片锻件的锻造工艺，其特征在于：所述高温加热阶段的加热系数为0.6min/mm。
7.根据权利要求1所述的Nimonic101合金叶片锻件的锻造工艺，其特征在于：步骤(3)中，锻件变形量为20～80％。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106180506A (zh) * 2016-08-26 2016-12-07 中航动力股份有限公司 一种gh4169静子叶片闭式模锻方法
CN112620573A (zh) * 2020-11-30 2021-04-09 陕西宏远航空锻造有限责任公司 一种提高高温合金锻件组织均匀性的锻造方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB811921A (en) * 1955-03-10 1959-04-15 Rolls Royce Improvements relating to manufacture of blading for axial-flow fluid machines
GB1082361A (en) * 1964-01-09 1967-09-06 Bristol Siddeley Engines Ltd Manufacture of aerofoil blades
CN101947633A (zh) * 2010-09-11 2011-01-19 无锡透平叶片有限公司 大型半转速核电汽轮机末级长叶片模锻工艺及专用模具
RU2467823C2 (ru) * 2010-12-20 2012-11-27 Александр Алексеевич Вакалов Способ изготовления лопаток
CN102989958A (zh) * 2012-12-05 2013-03-27 无锡透平叶片有限公司 一种大型隔框类锻件的精密模锻成形工艺
CN103658477A (zh) * 2012-09-12 2014-03-26 中航卓越锻造（无锡）有限公司 一种钛合金叶片的锻造工艺

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB811921A (en) * 1955-03-10 1959-04-15 Rolls Royce Improvements relating to manufacture of blading for axial-flow fluid machines
GB1082361A (en) * 1964-01-09 1967-09-06 Bristol Siddeley Engines Ltd Manufacture of aerofoil blades
CN101947633A (zh) * 2010-09-11 2011-01-19 无锡透平叶片有限公司 大型半转速核电汽轮机末级长叶片模锻工艺及专用模具
RU2467823C2 (ru) * 2010-12-20 2012-11-27 Александр Алексеевич Вакалов Способ изготовления лопаток
CN103658477A (zh) * 2012-09-12 2014-03-26 中航卓越锻造（无锡）有限公司 一种钛合金叶片的锻造工艺
CN102989958A (zh) * 2012-12-05 2013-03-27 无锡透平叶片有限公司 一种大型隔框类锻件的精密模锻成形工艺

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
曹竟成: "汽轮机叶片模锻工艺CAD与模锻过程有限元分析", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库(电子期刊) 工程科技I辑》 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106180506A (zh) * 2016-08-26 2016-12-07 中航动力股份有限公司 一种gh4169静子叶片闭式模锻方法
CN106180506B (zh) * 2016-08-26 2018-04-03 中航动力股份有限公司 一种gh4169静子叶片闭式模锻方法
CN112620573A (zh) * 2020-11-30 2021-04-09 陕西宏远航空锻造有限责任公司 一种提高高温合金锻件组织均匀性的锻造方法

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