CN106694791A - 一种大中型gh141合金环形锻件裂纹控制及成型方法 - Google Patents
一种大中型gh141合金环形锻件裂纹控制及成型方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种大中型GH141合金环形锻件裂纹控制及成型方法，具体步骤如下：步骤1：来料控制，要求坯料为车光料，光洁度为Ra3.2‑Ra6.3、端面倒角为R5‑R10、坯料表面检查，排除产生裂纹隐患；步骤2：工装控制；步骤3：加热控制；坯料用硅酸盐或石英砂进行包套；步骤4：出炉转移控制；步骤5：锻造过程控制；步骤6：终锻温度控制，终端温度≥950℃控制在再结晶温度以上；步骤7：冷却控制，避风空冷。本发明通过细化锻造过程各阶段控制要求，增强控制能力，解决大中型GH141合金环形锻件易产生开裂的问题。
Description
技术领域
本发明属于锻造热加工领域，涉及一种预防大中型GH141合金环形锻件锻造过程产生裂纹的成型方法。
背景技术
GH141合金是一种沉淀硬化型镍基变形高温合金，主要强化相为γ’与碳化物，在650-900℃范围内具有高的拉伸、屈服、疲劳、持久、蠕变强度及良好的抗氧化性能。适用于制造在870℃以下要求有高强度和980℃以下要求抗氧化的航空、航天发动机高温零部件。由于该合金中铝、钛、钼含量较高，因此塑性和可锻性极差，属于难变形高温合金，锻造比较困难易产生应变时效裂纹。
由于GH141合金化程度在难变形合金中最高，锻造过程中容易开裂，需要严格控制变形温度和每一火次的变形量，还需尽量避免在拉应力状态下变形。对于小型的GH141合金环形锻件可以选用大规格棒料冲孔后直接扩孔，不需进行镦粗。而对于大中型的环形锻件必须进行镦粗工序，增加了变形量较大，锻造过程极易开裂。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：大中型GH141合金环形锻件锻造过程易产生开裂，打磨工作量大，甚至产品报废，造成很大的资源浪费。
本发明的技术方案是：GH141合金环形锻件易产生裂纹的工序在镦饼、冲孔、马扩、终扩工序。
步骤1：来料控制
要求坯料为车光料，光洁度为Ra3.2-Ra6.3、端面倒角R5-R10、表面检查内容，排除产生裂纹隐患。
步骤2：工装控制
锻造前对锤头和所使用的工具进行预热，预热温度150℃-300℃，防止坯料表面温度下降太快，造成开裂。
步骤3：加热控制
坯料用硅酸盐或石英砂进行包套；加热过程采用台阶预热，明确各阶段保温时间计算系数，冷料加热，预热温度：850℃-900℃、1000℃-1050℃保温时间按0.8min/mm-0.9min/mm计算，高温加热保温时间按0.6min/mm-0.8min/mm计算，热料回炉高温保温时间按0.5min/mm-0.6min/mm计算。
步骤4：出炉转移控制
规定坯料出炉到锻造的转移时间≤30s要求，以争取较高的始锻温度。
步骤5：锻造过程控制
在墩饼或马架扩孔工序中采用多火次，小变形,变形量按10％～15％控制，以保证终端温度为前提的原则，不仅能保证锻件有比较大的变形量，还保证了锻件的表面质量及锻件尺寸要求，防止锻件裂纹的产生；
镦粗时，严格控制每锤的压下量，每锤的压下量为30mm-50mm；
在锻造过程中，不允许同一部位反复锤击，使合金剧烈变形而产生较大的热效应，由于该合金导热性差，以致产生的热量很难从断面上快速散失，使坯料局部温度升高，从而导致不均匀的显微组织。
步骤6：终锻温度控制
终端温度≥950℃控制在再结晶温度以上。
步骤7：冷却控制
避风空冷。
发明效果
本发明通过细化锻造过程各阶段控制要求，增强控制能力，解决大中型GH141合金环形锻件易产生开裂的问题
具体实施方式
以下将结合实施例对本发明技术方案作进一步地详述：
本发明所述的大型GH4169合金直接时效盘锻件，零件尺寸材料：GH141，类别Ⅲ，工艺规程要求下料规格：重量:202kg。外径内径投影面积约为0.25m2，锻件的全面性能指标及晶粒度要求应符合xx-0515标准关于晶粒度为10级要求。
其锻造步骤详细如下：
第一步：将规格为批料机加两端面；帮忙粗造度Ra3.2；并倒角R10；进行表面质量检查，
第二步：批料入电炉按≤900℃入炉预热900℃、1050℃分别保温200min后升高温1130℃保温时间150min后镦饼至(2火完成)；冲孔通孔，冲孔需1火完成；
第三步：车内孔至并倒内孔上下端面倒角R15；吹砂，打磨。
第四步：车后锻件按≤900℃入炉预热900℃、1050℃分别保温90min后升高温1130℃保温时间60min后马扩平端面至至荒型尺寸：马扩平端面需2火完成；
第五步：扩孔按按≤900℃入炉预热900℃、1050℃分别保温90min后升高温1130℃保温时间60min后扩孔至锻件图尺寸需2火完成。
该锻件表面质量较好，性能指标及晶粒度要求应符合xx-0515标准要求。
Claims (1)
1.一种大中型GH141合金环形锻件裂纹控制及成型方法，其特征在于，具体步骤如下：
步骤1：来料控制
要求坯料为车光料，光洁度为Ra3.2-Ra6.3、端面倒角为R5-R10、坯料表面检查，排除产生裂纹隐患；
步骤2：工装控制
锻造前对锤头和所使用的工具进行预热，预热温度为150℃-300℃；
步骤3：加热控制
坯料用硅酸盐或石英砂进行包套；加热过程采用台阶预热，明确各阶段保温时间计算系数，冷料加热，预热温度：850℃-900℃、1000℃-1050℃保温时间按0.8min/mm-0.9min/mm计算，高温加热保温时间按0.6min/mm-0.8min/mm计算，热料回炉高温保温时间按0.5min/mm-0.6min/mm计算；
步骤4：出炉转移控制
坯料出炉到锻造的转移时间≤30s；
步骤5：锻造过程控制
在墩饼及马架扩孔工序中采用多火次，小变形的工艺,变形量按10％～15％控制；
镦粗时，每锤的压下量为30mm-50mm；
在锻造过程中，不允许对同一部位反复锤击；
步骤6：终锻温度控制
终端温度≥950℃控制在再结晶温度以上；
步骤7：冷却控制
避风空冷。
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Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107913963A (zh) * | 2017-12-07 | 2018-04-17 | 陕西宏远航空锻造有限责任公司 | 一种gh4169合金环形锻件成型方法 |
| CN108246947A (zh) * | 2017-12-07 | 2018-07-06 | 陕西宏远航空锻造有限责任公司 | 一种gh4169合金模锻件改善探伤底损的锻造方法 |
| CN108856613A (zh) * | 2018-06-08 | 2018-11-23 | 陕西宏远航空锻造有限责任公司 | 金属环件锻造尺寸控制方法 |
| CN110976746A (zh) * | 2019-12-19 | 2020-04-10 | 陕西宏远航空锻造有限责任公司 | 一种gh141合金锻件成型方法 |
| CN112719181A (zh) * | 2020-12-18 | 2021-04-30 | 陕西宏远航空锻造有限责任公司 | 一种gh2909合金环形件锻造方法 |
| CN113510216A (zh) * | 2021-03-31 | 2021-10-19 | 西安航天发动机有限公司 | 一种铌钨合金环形件锻造成形方法 |
| CN116900649A (zh) * | 2023-09-11 | 2023-10-20 | 陕西长羽航空装备股份有限公司 | 一种航空发动机难变形材料的环件成形方法 |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000051987A (ja) * | 1998-08-05 | 2000-02-22 | Daido Steel Co Ltd | 熱間鍛造方法 |
| CN101153360A (zh) * | 2006-09-29 | 2008-04-02 | 宝山钢铁股份有限公司 | 一种大规格高温合金圆饼的制备方法 |
| CN102357633A (zh) * | 2011-09-27 | 2012-02-22 | 上海宏钢电站设备铸锻有限公司 | 镍基高温合金锻件的制造方法 |
| CN102989984A (zh) * | 2012-08-17 | 2013-03-27 | 大连大高阀门股份有限公司 | 锻压中腔通孔锻造工艺 |
| CN103706740A (zh) * | 2013-12-06 | 2014-04-09 | 陕西宏远航空锻造有限责任公司 | 一种环形gh105高温合金锻件的锻造方法 |
| CN104388860A (zh) * | 2014-11-10 | 2015-03-04 | 太原钢铁(集团)有限公司 | 一种镍基高温合金精锻开坯方法 |
| CN105598328A (zh) * | 2016-01-18 | 2016-05-25 | 中钢集团邢台机械轧辊有限公司 | 模具钢锻造生产方法 |
| CN105964850A (zh) * | 2016-06-17 | 2016-09-28 | 二十二冶集团精密锻造有限公司 | 阀门用镍基合金球体的挤压成形方法 |
-
2016
- 2016-12-12 CN CN201611140143.8A patent/CN106694791A/zh active Pending
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000051987A (ja) * | 1998-08-05 | 2000-02-22 | Daido Steel Co Ltd | 熱間鍛造方法 |
| CN101153360A (zh) * | 2006-09-29 | 2008-04-02 | 宝山钢铁股份有限公司 | 一种大规格高温合金圆饼的制备方法 |
| CN102357633A (zh) * | 2011-09-27 | 2012-02-22 | 上海宏钢电站设备铸锻有限公司 | 镍基高温合金锻件的制造方法 |
| CN102989984A (zh) * | 2012-08-17 | 2013-03-27 | 大连大高阀门股份有限公司 | 锻压中腔通孔锻造工艺 |
| CN103706740A (zh) * | 2013-12-06 | 2014-04-09 | 陕西宏远航空锻造有限责任公司 | 一种环形gh105高温合金锻件的锻造方法 |
| CN104388860A (zh) * | 2014-11-10 | 2015-03-04 | 太原钢铁(集团)有限公司 | 一种镍基高温合金精锻开坯方法 |
| CN105598328A (zh) * | 2016-01-18 | 2016-05-25 | 中钢集团邢台机械轧辊有限公司 | 模具钢锻造生产方法 |
| CN105964850A (zh) * | 2016-06-17 | 2016-09-28 | 二十二冶集团精密锻造有限公司 | 阀门用镍基合金球体的挤压成形方法 |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| 梁艳等: "GH141高温合金的热加工工艺", 《金属热处理》 * |
| 沈道贵: "GH141高强度高温合金", 《宇航材料工艺》 * |
| 陈爱民等: "均匀化热处理及其冷却速度对镍基GH141合金热塑性的影响", 《东北大学学报（自然科学版）》 * |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107913963A (zh) * | 2017-12-07 | 2018-04-17 | 陕西宏远航空锻造有限责任公司 | 一种gh4169合金环形锻件成型方法 |
| CN108246947A (zh) * | 2017-12-07 | 2018-07-06 | 陕西宏远航空锻造有限责任公司 | 一种gh4169合金模锻件改善探伤底损的锻造方法 |
| CN108856613A (zh) * | 2018-06-08 | 2018-11-23 | 陕西宏远航空锻造有限责任公司 | 金属环件锻造尺寸控制方法 |
| CN110976746A (zh) * | 2019-12-19 | 2020-04-10 | 陕西宏远航空锻造有限责任公司 | 一种gh141合金锻件成型方法 |
| CN110976746B (zh) * | 2019-12-19 | 2021-10-15 | 陕西宏远航空锻造有限责任公司 | 一种gh141合金锻件成型方法 |
| CN112719181A (zh) * | 2020-12-18 | 2021-04-30 | 陕西宏远航空锻造有限责任公司 | 一种gh2909合金环形件锻造方法 |
| CN112719181B (zh) * | 2020-12-18 | 2023-01-13 | 陕西宏远航空锻造有限责任公司 | 一种gh2909合金环形件锻造方法 |
| CN113510216A (zh) * | 2021-03-31 | 2021-10-19 | 西安航天发动机有限公司 | 一种铌钨合金环形件锻造成形方法 |
| CN113510216B (zh) * | 2021-03-31 | 2023-02-21 | 西安航天发动机有限公司 | 一种铌钨合金环形件锻造成形方法 |
| CN116900649A (zh) * | 2023-09-11 | 2023-10-20 | 陕西长羽航空装备股份有限公司 | 一种航空发动机难变形材料的环件成形方法 |
| CN116900649B (zh) * | 2023-09-11 | 2023-11-21 | 陕西长羽航空装备股份有限公司 | 一种航空发动机难变形材料的环件成形方法 |
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