CN108246947A - 一种gh4169合金模锻件改善探伤底损的锻造方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于锻造热加工领域，涉及一种GH4169合金模锻件符合理化测试探伤底损的成型方法。本发明对预制饼坯进行单击控制组织，再进行饼坯机加，然后对饼坯进行探伤底损的检查，最后进行模锻成型，上述锻造环节对变形量分别进行控制，其中，预制饼坯变形量最大，模锻变形量最小。本发明GH4169合金模锻件成型方法通过温度控制、锻造生产火次控制，特别是各环节工艺参数的控制，包括温度、锻造时间、变形量、锤击次数、锤击时间的控制，使得变形量与底损检查要求一致，使得产品满足最终所需要求，有效提高产品成品率。

Description

一种GH4169合金模锻件改善探伤底损的锻造方法

技术领域

本发明属于锻造热加工领域，涉及一种GH4169合金模锻件符合理化测试探伤底损的成型方法。

背景技术

GH4169合金(美国牌号IN718合金，法国牌号NC19FeNb)，是以体心立方的γ′相和面心立方的γ′相沉淀硬化镍基变形高温合金。该合金在650℃以下范围内具有优异的高温强度，良好的疲劳性能、断裂韧性、抗氧化和抗热腐蚀等综合性能，并通过热变形工艺参数的变化，可以获得不同的晶粒度和不同强度的锻件。

目前，GH4169合金已成为军民用燃气涡轮发动机热端部件不可替代的材料，国内一般是通过压力机锻造和锤击锻造两种工艺生产，直接时效来获得综合性能良好的涡轮盘轴一类的零件。

由于GH4169合金锻件对探伤要求不同，致使锻件粗加工后进行探伤检查，底损超标，使得产品无法满足用户所需，造成产品报废而产生很大的资源浪费。

发明内容

本发明的目的是：提供一种通过对锻件预制饼坯组织的改善，对预制饼坯中间进行探伤底损检查，再模锻后达到锻件最终所需要求，减少产品因探伤底损不合报废而造成很大的资源浪费的锻件成型方法。

本发明的技术方案是：一种GH4169合金模锻件改善探伤底损的锻造方法，对预制饼坯进行单击控制组织，再进行饼坯机加，然后对饼坯进行探伤底损的检查，最后进行模锻成型，上述锻造环节对变形量分别进行控制，其中，预制饼坯变形量最大，模锻变形量最小。

饼坯预制时，毛坯入电炉≤700℃升至预热温度保温，加热至制坯温度，并保温，镦饼高度至1.5倍的锻件高度尺寸。

预制镦饼过程中单击，不允许连击，锤击次数≥17锤，锤击总时间≥60秒，预制镦饼变形量应≥35％。

饼坯探伤底损的检查后，再按≤700℃入炉升至预热温度保温，在加热至锻造温度保温后模锻至锻件尺寸，锻造火次及变形量根据锻件实际尺寸设置，要求变形量不小于35％。

最终模锻要求1火次成型，锻造时单击，不允许连击，锤击次数≥20锤，锤击总时间≥60秒。

预制镦饼和最终模锻两个环节中，入炉与出炉，毛坯用加热炉内有沟槽炉底板加热。

本发明的技术效果：本发明GH4169合金模锻件成型方法通过温度控制、锻造生产火次控制，特别是各环节工艺参数的控制，包括温度、锻造时间、变形量、锤击次数、锤击时间的控制，使得变形量与底损检查要求一致，使得产品满足最终所需要求，有效提高产品成品率。

附图说明

图1是预制饼坯示意图；

图2是模锻示意图。

具体实施方式

以下将结合实例对本发明技术方案作进一步地详述：

本发明GH4169合金模锻件成型方法通过预制饼坯，通过预制饼坯，对预制饼坯进行探伤检查，特别是在锻造温度、锻造时间、锻造变形量、锤击次数、锤击时间等锻造工艺参数进行精确控制，使得与产品最终探伤要求一致。其中，增加预制饼坯锻造；对锻造温度、锻造时间、变形量、锤击次数、锤击时间控制如下：

1.预制饼坯锻造

在生产过程中，对于探伤要求不同的锻件，其最后的加热温度不同，变形量不同；根据大量生产验证得出，GH4169探伤底损要求与内部组织有关。要求锻件内部组织均匀性要好，晶粒要均匀。

GH4169合金模锻件生产过程中，由原工艺的直接模锻，对内部组织的改善不能满足锻件最终要求；增加预制饼坯锻造后，改善了内部晶粒需求。

本发明，通过两阶段工艺参数的控制，能够在满足产品锻造质量要求的前提下，增加预制饼坯的探伤底损检查，从而可以大幅度提高锻件探伤底损检查的合格率，减少损失，提高锻造合格效率。

2.变形量控制

变形量控制是锻造的关键工艺，本发明方法在预制镦饼、最终模锻两个环节中，对变形量分别进行精确控制，以确保产品晶粒度满足要求，具体如下：

1)在预制镦饼工序中严格控制锻造变形量、锻造温度、锻造时间、锤击次数、锤击时间

预制镦饼变形量应≥35％；锻造高温温度1010℃；采用单击，锤击次数≥17锤；锤击总时间≥60秒；锻造总时间≤120秒，以减少锤击时锻件热效应，改善内部晶粒需求；

2)预制镦饼高度尺寸为≥1.5H高度(H为模锻件高度)，以利于组织改变和模锻件成型，

通过预制镦饼锻造，使得锻件内部组织更加均匀，以提高探伤底损合格率。

3)在模锻工序中应严格控制的变形量≥30％；锻造高温温度1020℃；采用单击，锤击次数≥20锤；锤击总时间≥60秒。

增加预制饼坯变形量，使锻件总体变形量增加，避免直接模锻局部变形量过大造成温升，导致局部晶粒粗大，整体晶粒度不均匀而使探伤底损不合格。

下面给出某具体实施例：

本发明所述的高压涡轮后轴，锻件尺寸外廓形状如图2；材料：GH4169，类别Ⅱ，工艺规程要求下料规格：φ220×371，重量：96Kg，锻件的全面性能指标及探伤低损要求应符合 Q/S10-0313标准的要求。

其锻造步骤详细如下：

第一步：φ200×371mm坯料入电炉≤700℃升温至850℃保温150min，再加热至1010℃高温保温时间150min后，预制饼坯至H＝170mm(1火次完成)，形状如图1；

第二步：车预制饼坯至H₁＝162mm；

第三步：探伤底损检查，按Q/S10-0313标准的要求；

第四步：检查后的预制饼坯入电炉≤700℃升温至850℃保温130min后升高温1020℃保温时间130min后(1火次完成)，锻造至锻件高度尺寸。如图2所示；

第五步：根据热处理制度对锻件进行热处理；

第六步：将锻件进行理化测试，各项性能指标达到标准，探伤底损达到要求。

GH4169合金模锻件的探伤底损对变形量；锻造高温温度；锤击次数；锤击时间及锻造时间等因数敏感，经过生产验证，本发明对探伤底损要求不同的锻件，通过严格控制锻造过程的以上因数，解决了GH4169合探伤底损的问题。

Claims (6)

1.一种GH4169合金模锻件改善探伤底损的锻造方法，其特征在于，对预制饼坯进行单击控制组织，再进行饼坯机加，然后对饼坯进行探伤底损的检查，最后进行模锻成型，上述锻造环节对变形量分别进行控制，其中，预制饼坯变形量最大，模锻变形量最小。

2.根据权利要求1所述的GH4169合金模锻件改善探伤底损的锻造方法，其特征在于，饼坯预制时，毛坯入电炉≤700℃升至预热温度保温，加热至制坯温度，并保温，镦饼高度至1.5倍的锻件高度尺寸。

3.根据权利要求2所述的GH4169合金模锻件改善探伤底损的锻造方法，其特征在于，预制镦饼过程中单击，不允许连击，锤击次数≥17锤，锤击总时间≥60秒，预制镦饼变形量应≥35％。

4.根据权利要求3所述的GH4169合金模锻件改善探伤底损的锻造方法，其特征在于，

饼坯探伤底损的检查后，再按≤700℃入炉升至预热温度保温，在加热至锻造温度保温后模锻至锻件尺寸，锻造火次及变形量根据锻件实际尺寸设置，要求变形量不小于35％。

5.根据权利要求4所述的GH4169合金模锻件改善探伤底损的锻造方法，其特征在于，最终模锻要求1火次成型，锻造时单击，不允许连击，锤击次数≥20锤，锤击总时间≥60秒。

6.根据权利要求5所述的GH4169合金模锻件改善探伤底损的锻造方法，其特征在于，预制镦饼和最终模锻两个环节中，入炉与出炉，毛坯用加热炉内有沟槽炉底板加热。