CN108127345A - 一种新型锻造工艺 - Google Patents

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Abstract

一种锻造工艺，包括以下步骤：第一次加热：加热棒材在700‑800℃下加热5.5个小时，然后在镦粗模中进行镦粗，再在凹模中冲孔，形成中空圆柱体坯料；利用锥形镦粗模具对大径中空圆柱体和大小直径不一的两个中空圆柱体之间的过渡段镦粗热挤压；精整取长，利用精整模具对产品内孔进行精整挤压后截取长度，使产品达到图纸要求。优点是：内在组织均匀，具有良好的连续性和致密性，不易开裂，使用寿命长。

Description

一种新型锻造工艺
技术领域
本发明涉及一种新型锻造工艺。
背景技术
使用粉末冶金工艺来生产适合于发电燃气涡轮发动机的转子构件的大锻件提供了生产更接近终型锻件的能力，从而减少了材料损失。随着诸如合金 718 及以上的更多复合合金变为优选的并且锻件的尺寸不断增加，对化学和微结构偏析、与将大晶锭转换成终锻件相关联的高材料损失以及处理较大高强度锻件的有限的工业能力的关注使得 PM 合金基础成本越高，则潜在的成本效益就越高。然而，在锻造粉末冶金坯锭时遭遇的问题包括在锻造模 - 坯锭界面形成并且阻碍坯锭的自由径向生长而导致锻件裂纹的高摩擦力。被认为是由切向应力驱动的这些裂纹观察到在镦锻工艺期间有规则地间隔开且在径向方向上处于锻件中的泊松感应点 (poisson induced bugle) 处。对于这个问题所提出的解决方案，包括改变锻造模温度、镦锻水平以及锻造应变速度，仅获得了很有限的成功。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种新型锻造工艺。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种新型锻造工艺，包括以下步骤：
第一步：下料，截取棒材；第二步：制坯，车外圆剥皮、取长短；第三步：第一次加热：加热棒材在700-800℃下加热5.5个小时，然后在镦粗模中进行镦粗，再在凹模中冲孔，形成中空圆柱体坯料；第四步：抛丸涂层，抛丸后石墨涂层防氧化、防脱碳；第五步：再次加热，加热至1180-1200℃，将中空圆柱体坯料放入正挤凹模中正挤压，形成大小直径不一的两个中空圆柱体及它们之间的过渡段；第六步：利用锥形镦粗模具对大径中空圆柱体和大小直径不一的两个中空圆柱体之间的过渡段镦粗热挤压；第七步：退火处理，加热至740-780℃，保温3-5小时，随炉冷却至300-350℃出炉空冷；第八步：超声波探伤检验；第九步：抛丸和冷校正，采用抛丸机进行抛丸处理，冷较正采用摩压机；第十步：超声波探伤检验；第十一步：防锈处理，放入防锈液中浸泡一段时间后捞出；第十二步：精整取长，利用精整模具对产品内孔进行精整挤压后截取长度，使产品达到图纸要求。
进一步的，防锈液由下列重量份配比的原料配制而成：壳聚糖2-20份、苯钾酸钠15份、亚硝酸钠8份、高分子复合增效剂6份、乙二胺四乙酸4份、三聚磷酸钠3份、聚乙二醇6份、尿素4份、甘油3份和植酸1-15份。
进一步的，该方法是按以下步骤配置防锈液的：（1）将各原料分别盛装在耐酸容器中加热溶解，搅拌均匀，以各原料全部溶解成溶液状态为度，分别制成半成品溶液原料，各原料溶解加热温度控制范围分别是：苯钾酸钠为30~40℃、亚硝酸钠为30~40℃、乙二胺四乙酸为80~90℃、三聚磷酸钠为25~35℃、聚乙二醇为30~40℃，尿素为30~40℃；（2）将步骤 (1)中分别制成的半成品水溶液原料，按照所述配方后一项与前一项逐项混合配制的次序，依次混合搅拌均匀，最后按所述配比加入、甘油和高分子复合增效活性剂，并按所述配比量加足水，搅拌均匀，即制成金属表面防锈液成品。
进一步的，超声波探伤检验：检验探伤面的光洁度，应不低于5，且表面平整均匀，与反射面平行，圆柱形锻件其端面应与轴线垂直，以便轴向探伤，方型锻件的端面应加工平整，相邻的端面应相互垂直；探伤表面应无划伤；锻件的几何形状及表面检查合格后，方可进行探伤；去除探伤表面的油垢和污物；灵敏度a.原则利用大平底采用计算法确定探伤灵敏度；对由于几何形状所限，以及缺陷附近探伤区内的工件，可采用试块法；b.用底波法校正灵敏度，校正点的位置应选在工件上无缺陷的完好区域；c.对于检测面是曲面而又无法采用底波法的工件，采用与工件相同或相近的参考试块 ；或采用小直径晶片的探使其近伤区的长度小于等于 1/4工件半径这样可不需要进行曲面补偿；d.探伤灵敏度不得低于Φ2mm当量直径；扫查方法a.锻件原则上应从两相互垂直方向进行探伤 ,尽可能地检测到锻件的全体积；b.扫查范围：应对锻件整个表面进行连续全面扫查；c.扫查速度：探头移动速度不超过 150mm/s；d.扫查覆盖应为探头直径的 15% 以上；e.当锻件探测厚度大于400mm时，应从相对两端面探伤。
本发明的有益效果是：内在组织均匀，具有良好的连续性和致密性，不易开裂，使用寿命长。
具体实施方式
对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
实施例1，一种新型锻造工艺，包括以下步骤：
第一步：下料，截取棒材；第二步：制坯，车外圆剥皮、取长短；第三步：第一次加热：加热棒材在700-800℃下加热5.5个小时，然后在镦粗模中进行镦粗，再在凹模中冲孔，形成中空圆柱体坯料；第四步：抛丸涂层，抛丸后石墨涂层防氧化、防脱碳；第五步：再次加热，加热至1180-1200℃，将中空圆柱体坯料放入正挤凹模中正挤压，形成大小直径不一的两个中空圆柱体及它们之间的过渡段；第六步：利用锥形镦粗模具对大径中空圆柱体和大小直径不一的两个中空圆柱体之间的过渡段镦粗热挤压；第七步：退火处理，加热至740-780℃，保温3-5小时，随炉冷却至300-350℃出炉空冷；第八步：超声波探伤检验；第九步：抛丸和冷校正，采用抛丸机进行抛丸处理，冷较正采用摩压机；第十步：超声波探伤检验；第十一步：防锈处理，放入防锈液中浸泡一段时间后捞出；第十二步：精整取长，利用精整模具对产品内孔进行精整挤压后截取长度，使产品达到图纸要求。
一种新型锻造工艺，防锈液由下列重量份配比的原料配制而成：壳聚糖2-20份、苯钾酸钠 15份、亚硝酸钠8份、高分子复合增效剂6份、乙二胺四乙酸4份、三聚磷酸钠3份、聚乙二醇6份、尿素4份、甘油3份和植酸1-15份。
一种新型锻造工艺，该方法是按以下步骤配置防锈液的：（1）将各原料分别盛装在耐酸容器中加热溶解，搅拌均匀，以各原料全部溶解成溶液状态为度，分别制成半成品溶液原料，各原料溶解加热温度控制范围分别是：苯钾酸钠为30~40℃、亚硝酸钠为30~40℃、乙二胺四乙酸为80~90℃、三聚磷酸钠为25~35℃、聚乙二醇为30~40℃，尿素为30~40℃；（2）将步骤 (1) 中分别制成的半成品水溶液原料，按照所述配方后一项与前一项逐项混合配制的次序，依次混合搅拌均匀，最后按所述配比加入、甘油和高分子复合增效活性剂，并按所述配比量加足水，搅拌均匀，即制成金属表面防锈液成品。
一种新型锻造工艺，超声波探伤检验：检验探伤面的光洁度，应不低于5，且表面平整均匀，与反射面平行，圆柱形锻件其端面应与轴线垂直，以便轴向探伤，方型锻件的端面应加工平整，相邻的端面应相互垂直；探伤表面应无划伤；锻件的几何形状及表面检查合格后，方可进行探伤；去除探伤表面的油垢和污物；灵敏度a.原则利用大平底采用计算法确定探伤灵敏度；对由于几何形状所限，以及缺陷附近探伤区内的工件，可采用试块法；b.用底波法校正灵敏度，校正点的位置应选在工件上无缺陷的完好区域；c.对于检测面是曲面而又无法采用底波法的工件，采用与工件相同或相近的参考试块 ；或采用小直径晶片的探使其近伤区的长度小于等于 1/4工件半径这样可不需要进行曲面补偿；d.探伤灵敏度不得低于Φ2mm当量直径；扫查方法a.锻件原则上应从两相互垂直方向进行探伤 ,尽可能地检测到锻件的全体积；b.扫查范围：应对锻件整个表面进行连续全面扫查；c.扫查速度：探头移动速度不超过 150mm/s；d.扫查覆盖应为探头直径的 15% 以上；e.当锻件探测厚度大于400mm时，应从相对两端面探伤。
一种锻造工艺，包括以下步骤：
（1）下料：通过锯床锯下一段金属棒料；
（2）第一次加热：控制金属棒料温度是一个重要的工序，合理的加热能够提高金属棒料的塑性，降低变形抗力，利于后道的制坯，并获得良好的锻后组织，根据材料的不同，其锻造加热的范围也不一样。采用变频机将金属棒料加热到1100℃—1200℃，并保温5分钟到
6分钟，节拍20±5秒。
（3）镦粗:采用160T冲床。
（4）压方：采用160T冲床。
（5）制坯，采用250B空气锤。
（6）模锻，采用1000T摩压机。
（7）第一次切边，采用采用160T冲床，此时利用余热。
（8）抛丸和表面清理，采用Q3210C抛丸机进行抛丸，并通过砂轮机进行表面清理；
（9）第二次加热：采用油炉将金属棒料加热到900℃—1000℃，并保温9分钟到11分钟。
（10）热校正，采用1000T摩压机。
（11）第二次切边，采用160T冲床。
（12）表面清理和抛丸，采用Q3210C抛丸机进行抛丸处理，并通过砂轮机进行表面清理。
（13）超声波探伤检验；进行检验和超声波探伤，其中检验内容如下 ：
1）表面质量，外观尺寸，
2）硬度 HB ≤ 197，
3）弯曲度≤ 3mm/m，
4）表面局部缺陷深度≤ 8mm，
5）同轴度≤ 8mm ；
超声波探伤按 JB/T1581-96 标准规定方法进行检测，验收要求如下 ：1）不允许存在白点、裂纹、缩孔的缺陷 ；2）小于φ2mm当量直径的缺陷不计 ；3）允许有单个分散的当量直径为φ2mm～φ4mm 的缺陷存在，相邻缺陷间距应大于较大缺陷的10倍，在100cm 2 面积上，当量直径为φ2mm～φ4mm的缺陷不得超过3个，其中当量直径为φ3mm～φ4mm的缺陷允许存在 1 个 ；
（14）抛丸和冷校正，采用Q3210C抛丸机进行抛丸处理，冷较正采用1000T摩压机。
（15）检验；
（16）防锈处理，将锻件放入防锈液中浸泡一段时间后捞出。
(17)完成，得到成品。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种新型锻造工艺，其特征在于：包括以下步骤：
第一步：下料，截取棒材；第二步：制坯，车外圆剥皮、取长短；第三步：第一次加热：加热棒材在700-800℃下加热5.5个小时，然后在镦粗模中进行镦粗，再在凹模中冲孔，形成中空圆柱体坯料；第四步：抛丸涂层，抛丸后石墨涂层防氧化、防脱碳；第五步：再次加热，加热至1180-1200℃，将中空圆柱体坯料放入正挤凹模中正挤压，形成大小直径不一的两个中空圆柱体及它们之间的过渡段；第六步：利用锥形镦粗模具对大径中空圆柱体和大小直径不一的两个中空圆柱体之间的过渡段镦粗热挤压；第七步：退火处理，加热至740-780℃，保温3-5小时，随炉冷却至300-350℃出炉空冷；第八步：超声波探伤检验；第九步：抛丸和冷校正，采用抛丸机进行抛丸处理，冷较正采用摩压机；第十步：超声波探伤检验；第十一步：防锈处理，放入防锈液中浸泡一段时间后捞出；第十二步：精整取长，利用精整模具对产品内孔进行精整挤压后截取长度，使产品达到图纸要求。
2.根据权利要求1所述的一种新型锻造工艺，其特征在于：防锈液由下列重量份配比的原料配制而成：壳聚糖2-20份、苯钾酸钠 15份、亚硝酸钠8份、高分子复合增效剂6份、乙二胺四乙酸4份、三聚磷酸钠3份、聚乙二醇6份、尿素4份、甘油3份和植酸1-15份。
3.根据权利要求2所述的一种新型锻造工艺，其特征在于：该方法是按以下步骤配置防锈液的：（1）将各原料分别盛装在耐酸容器中加热溶解，搅拌均匀，以各原料全部溶解成溶液状态为度，分别制成半成品溶液原料，各原料溶解加热温度控制范围分别是：苯钾酸钠为30~40℃、亚硝酸钠为30~40℃、乙二胺四乙酸为80~90℃、三聚磷酸钠为25~35℃、聚乙二醇为30~40℃，尿素为30~40℃；（2）将步骤 (1) 中分别制成的半成品水溶液原料，按照所述配方后一项与前一项逐项混合配制的次序，依次混合搅拌均匀，最后按所述配比加入、甘油和高分子复合增效活性剂，并按所述配比量加足水，搅拌均匀，即制成金属表面防锈液成品。
4.根据权利要求1所述的一种新型锻造工艺，其特征在于：超声波探伤检验：检验探伤面的光洁度，应不低于5，且表面平整均匀，与反射面平行，圆柱形锻件其端面应与轴线垂直，以便轴向探伤，方型锻件的端面应加工平整，相邻的端面应相互垂直；探伤表面应无划伤；锻件的几何形状及表面检查合格后，方可进行探伤；去除探伤表面的油垢和污物；灵敏度a.原则利用大平底采用计算法确定探伤灵敏度；对由于几何形状所限，以及缺陷附近探伤区内的工件，可采用试块法；b.用底波法校正灵敏度，校正点的位置应选在工件上无缺陷的完好区域；c.对于检测面是曲面而又无法采用底波法的工件，采用与工件相同或相近的参考试块 ；或采用小直径晶片的探使其近伤区的长度小于等于 1/4工件半径这样可不需要进行曲面补偿；d.探伤灵敏度不得低于Φ2mm当量直径；扫查方法a.锻件原则上应从两相互垂直方向进行探伤 ,尽可能地检测到锻件的全体积；b.扫查范围：应对锻件整个表面进行连续全面扫查；c.扫查速度：探头移动速度不超过 150mm/s；d.扫查覆盖应为探头直径的15% 以上；e.当锻件探测厚度大于400mm时，应从相对两端面探伤。
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