CN108188662B - 一种大直径、大厚壁gh4169环件的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种大直径、大厚壁GH4169环件的制造方法，属于环件加工技术领域；本发明采用轧制‑平整高度‑轧制的制造方法生产的大直径厚壁GH4169环件，包括锯切、加热、保温、镦粗、冲孔、扩孔、轧制、平整高度、轧制等步骤，解决了厚壁件壁厚中间的组织与内外径的组织存在差异的问题；本发明制得的大直径厚壁GH4169环件，端面产生的凹槽浅，提高了外形尺寸精度，减少了材料消耗。
Description
技术领域
本发明涉及环件制造技术领域，尤其是一种大直径、大厚壁GH4169环件的制造方法。
背景技术
GH4169是以体心四方的γ″和面心立方的γ′相沉淀强化的镍基高温合金。在-253～700℃温度范围内具有良好的综合性能。该合金的组织对热加工工艺特别敏感，所有要根据不同的锻件类型和要求制定不同的工艺参数。
对于直径和壁厚比较大的环件，由于锻件重量较大，厚度较厚，一般生产方法在环件轧制时往往轧制力不能穿透壁厚，造成环件在壁厚中间的组织与靠内径和靠外径的组织存在差异。
发明内容
为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明提供一种大直径、大厚壁GH4169环件的制造方法，解决现有技术中高温合金环件精确度不高、材料利用率低、锻件组织分布不均匀等问题。
为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案予以实现：
一种大直径、大厚壁GH4169环件的制造方法，包括以下步骤：
步骤1：将GH4169棒材按一定规格进行锯切；
步骤2：将锯切好的GH4169棒材以一定的加热方式加热至1020℃并保温；
步骤3：将加热并保温的GH4169棒材进行镦粗、冲孔，获得第一环坯1；
步骤4：将第一环坯1以一定的加热方式加热至1020℃并保温；
步骤5：将第一环坯1套在马杠2上，放在马架3上，在压机带动下，第一上砧4对第一环坯1施加压力F1，同时使用机械手将第一环坯1进行转动，在使第一环坯1的壁厚减小，内、外径扩大，获得第二环坯5；
步骤6：将第二环坯5以一定的加热方式加热至1020℃并保温；
步骤7：将第二环坯5使用环轧机进行轧制，使第二环坯5的壁厚减小，外径和内径增加，获得第三环坯6，第三环坯6上下端面存在较大的凹槽。
步骤8：将第三环坯6以一定的加热方式加热至1020℃并保温；
步骤9：将第三环坯6放在下砧7上，在压机带动下，第二上砧8对第三环坯6施加压力F2，使第三环坯6的高度减小，壁厚增加，同时消除第三环坯6上下端面的凹槽，获得第四环坯9。
步骤10：将第四环坯9以一定的加热方式加热至1010℃并保温；
步骤11：将第四环坯9使用环轧机进行轧制，使第四环坯9的壁厚减小，外径和内径增加，获得环件10。
进一步地，步骤2、步骤4、步骤6、步骤8、步骤10所述的保温时间计算方法为：棒材的有效厚度×6min/10mm。
步骤5所述的第一上砧4对第一环坯1施加的压力F1为3000T～4000T。
步骤9所述的第二上砧8对第三环坯6施加压力F2为5000T～6000T。
步骤9所述的第三环坯6变形量为25％～30％，消除前期轧制造成的截面变形不均问题以及第三环坯6上下端面的凹槽。
步骤11所述的第四环坯9轧制变形量控制为10％～13％，以控制环件10端面凹槽大小。
本发明的有益效果：
1、本发明采用轧制-平整高度-轧制的制造方法生产的大直径厚壁GH4169环件，壁厚不同部位的组织均匀，解决了厚壁件壁厚中间的组织与内外径的组织存在差异的问题。
2、采用本发明制造方法生产的大直径厚壁GH4169环件，端面产生的凹槽浅，能提高外形尺寸精度，减少材料消耗。
附图说明
图1为第一环坯1示意图；
图2为第一环坯1加工成第二环坯5的加工图；
图3为第二环坯5示意图；
图4为第三环坯6示意图；
图5为第三环坯6加工成第四环坯9的加工图；
图6为第四环坯9示意图；
图7为环件10示意图；
1-第一环坯1；2-马杠；3-马架；4-第一上砧；5-第二环坯；6-第三环坯；7-下砧；8-第二上砧；9-第四环坯；10-环件；
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大直径、大厚壁GH4169环件的制造方法，采用轧制-平整高度-轧制的制造方法生产的大直径厚壁GH4169环件。
该合金的主要化学元素含量(重量百分比)为：含Cr量17.0
0％～21.00％、含C量0.015％～0.060％、含Mo量2.80％～3.30％、含Nb量4.75％～5.50％、含Ti量0.75％～1.15％、含Al量0.30％～0.70％、含Ni量50.00％～55.00％、含Ta量＜0.10％、含Co量≤1.00％、含Mn量≤0.35％、含Si量≤0.35％、含S量≤0.015％、含P量≤0.015％、含Mg量≤0.01％、含B量≤0.006％、含Cu量≤0.30％、其余为Fe。
如图1～图7所示，一种大直径、大厚壁GH4169环件的制造方法，包括锯切、加热、保温、镦粗、冲孔、扩孔、轧制、平整高度、轧制等步骤，具体步骤如下：
步骤1：将GH4169棒材按一定规格进行锯切；
步骤2：将锯切好的GH4169棒材以一定的加热方式加热至1020℃并保温；
步骤3：将加热并保温的GH4169棒材进行镦粗、冲孔，获得第一环坯1；
步骤4：将第一环坯1以一定的加热方式加热至1020℃并保温；
步骤5：将第一环坯1套在马杠2上，放在马架3上，在压机带动下，第一上砧4对第一环坯1施加压力F1，同时使用机械手将第一环坯1进行转动，在使第一环坯1的壁厚减小，内、外径扩大，获得第二环坯5；
步骤6：将第二环坯5以一定的加热方式加热至1020℃并保温；
步骤7：将第二环坯5使用环轧机进行轧制，使第二环坯5的壁厚减小，外径和内径增加，获得第三环坯6，第三环坯6上下端面存在较大的凹槽。
步骤8：将第三环坯6以一定的加热方式加热至1020℃并保温；
步骤9：将第三环坯6放在下砧7上，在压机带动下，第二上砧8对第三环坯6施加压力F2，使第三环坯6的高度减小，壁厚增加，同时消除第三环坯6上下端面的凹槽，获得第四环坯9。
步骤10：将第四环坯9以一定的加热方式加热至1010℃并保温；
步骤11：将第四环坯9使用环轧机进行轧制，使第四环坯9的壁厚减小，外径和内径增加，获得环件10。
进一步地，某些实施例中，步骤2、步骤4、步骤6、步骤8、步骤10所述的保温时间计算方法为：棒材的有效厚度×6min/10mm。
步骤5所述的第一上砧4对第一环坯1施加的压力F1为3000T～4000T。
步骤9所述的第二上砧8对第三环坯6施加压力F2为5000T～6000T。
步骤9所述的第三环坯6变形量为25％～30％，消除前期轧制造成的截面变形不均问题以及第三环坯6上下端面的凹槽。
步骤11所述的第四环坯9轧制变形量控制为10％～13％，以控制环件10端面凹槽大小。
本发明采用轧制-平整高度-轧制的制造方法生产的大直径厚壁GH4169环件，壁厚不同部位的组织均匀，解决了厚壁件壁厚中间的组织与内外径的组织存在差异的问题；本发明制得的大直径厚壁GH4169环件，端面产生的凹槽浅，能提高外形尺寸精度，减少了材料消耗。
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 (1)
1.一种大直径、大厚壁GH4169环件的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：将GH4169棒材按一定规格进行锯切；
步骤2：将锯切好的GH4169棒材加热并保温；
步骤3：将加热并保温的GH4169棒材进行镦粗、冲孔，获得第一环坯(1)；
步骤4：将第一环坯(1)加热并保温；
步骤5：将第一环坯(1)套在马杠(2)上，放在马架(3)上，在压机带动下，第一上砧(4)对第一环坯(1)施加压力F1，同时使用机械手将第一环坯(1)进行转动，获得第二环坯(5)；
步骤6：将第二环坯(5)加热并保温；
步骤7：将第二环坯(5)使用环轧机进行轧制，获得第三环坯(6)，第三环坯(6)上下端面存在较大的凹槽；
步骤8：将第三环坯(6)加热并保温；
步骤9：将第三环坯(6)放在下砧(7)上，在压机带动下，第二上砧(8)对第三环坯(6)施加压力F2，获得第四环坯(9)；
步骤10：将第四环坯(9)加热并保温；
步骤11：将第四环坯(9)使用环轧机进行轧制，获得环件(10)；
步骤2、步骤4、步骤6、步骤8、步骤10所述的加热温度为1020℃；
步骤2、步骤4、步骤6、步骤8、步骤10所述的保温时间计算方法为：棒材的有效厚度×6min/10mm；
步骤5所述的第一上砧(4)对第一环坯(1)施加的压力F1为3000T～4000T；
步骤9所述的第二上砧(8)对第三环坯(6)施加压力F2为5000T～6000T；
步骤9所述的第三环坯(6)加压变形量为25％～30％；
步骤11所述的第四环坯(9)轧制变形量为10％～13％。
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Denomination of invention: A manufacturing method of GH4169 ring with large diameter and thick wall Effective date of registration: 20220308 Granted publication date: 20200811 Pledgee: China Construction Bank Corporation Guiyang Jingrui sub branch Pledgor: Guizhou Aviation Technical Development Co.,Ltd. Registration number: Y2022520000010 |