CN110125614B - 一种大口径坛口状燃烧室成形的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种大口径坛口状燃烧室成形的方法，属旋压成形技术领域。本发明的成形方法，加工流程为：下料→局部热收口→球化退火→旋前毛坯机加→旋压成形→端面加工成形→旋口成形→毛坯内形机加→调质处理→精加工。本发明的成形方法将旋前毛坯局部热收口、旋压、旋压后旋口三种成形方法优化整合集成，提高材料利用率，降低生产成本，减薄了管材的壁厚，节约了原材料费用。
Description
技术领域
本发明涉及一种大口径坛口状燃烧室成形的方法，属旋压成形技术领域。
背景技术
大口径(外径范围为：200～450mm)燃烧室为长轴类管状钢制零件，该类零件一般为两端口部内径小于中部内径的形状即坛口状。某燃烧室的结构如图1所示，力学性能要求：Rm≥1500MPa，A≥8％。传统工艺通常采用旋压成形，旋压毛坯采用管料热处理后直接机加成形，成形后一端定心部(外径较大的部分)机加完成，另一端采用焊接成形。这种工艺方法尽管旋压工序完成了零件圆柱部成品尺寸的成形，但仍存在以下问题：1、旋前毛坯机加余量大，大部分材料浪费在旋前机加工序，致使总的材料利用率低，为23.8％；2、采用焊接成形，存在焊缝，使零件成为分体式，经过调质处理，进一步增大了零件失效的风险。
发明内容
本发明的目的是为了提供一种大口径坛口状燃烧室成形的方法，有效提高零件的材料利用率、减小失效的风险。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
本发明的一种大口径坛口状燃烧室成形的方法，加工流程为：下料→局部热收口→球化退火→旋前毛坯机加→旋压成形→端面加工成形→旋口成形→毛坯内形机加→调质处理→精加工。
其具体的方法为：
1、下料
2、热收口
对下料后的管材进行局部热收口，在加热温度(料温)(1000～1180)℃下，加热30min，然后在水压机上进行一端热收口；
3、球化退火
对一端热收口的管材进行球化退火处理，即将电阻炉升温至780℃工件装炉，保温2.5小时，降温至635℃，保温2小时，再升温至780℃，保温2.5小时，最后再降温至635℃，保温2小时，随炉降温至600℃，打开炉盖，降温至500℃出炉；
4、旋前毛坯机加
由于旋压为等体积变形，综合考虑D6AE材料的最大减薄率选取为79％，确定旋前毛坯的壁厚和内径，左端(即热收口端)机加成满足产品图要求的形状；
5、旋压成形
采用强力旋压技术对第4步经过加工的毛坯中部进行旋压，使毛坯的中部内外形满足产品要求；
6、端面加工成形
旋口选用反旋的方式，将端面加工成锯齿形，以便轴向定位；将待旋口段内形加工一个50mm长、比内腔直径大3mm的辅助定位面；
7、旋口
采用强力旋口成形技术对毛坯的末旋压端进行旋压；
8、毛坯内形机加
旋口部位的零件内形与产品图不一致，需用机加的方法将内腔的15°锥面及与圆柱部衔接处机加成形；
9、调质处理
对第8步的工件进行调质处理，使性能满足产品要求；
1)淬火
淬火使用真空淬火炉，预热600℃，(1.0～1.5)h，升温至(880～900)℃，保温(1.5～2)h，气淬压力(4.0～6.0)bar，氮气冷却至70℃以下出炉；
2)整形
3)低温回火
采用保护气氛回火炉，升温至200℃，保温(2～2.5)h，出炉空冷；
4)整形
5)高温回火
采用保护气氛回火炉，升温至(500±20)℃，保温(3.5±0.5)h，出炉空冷；
10、成品机加
加工两端外径，止扣尺寸及螺纹等精加工，最后得到目标产品。
有益效果：
将旋前毛坯局部热收口、旋压、旋压后旋口三种成形方法优化整合集成、扬长避短、优势互补、构成复合成形新技术来改造沿用的传统技术。其特点如下：
1提高材料利用率，使利用率从23％提高到36％。
2降低生产成本，减薄了管材的壁厚，使管材规格分别由
的改进为
单件节约材料重量(19.7-64.8)公斤。
3应用此方法已生产约6000件零件，共节约原材料费用：830余万元。
4采用该技术使坛口状的燃烧室由分体结构成为一体式，完成了整体成形。
附图说明
图1为燃烧室成品工艺图
图2为局部热收口工艺图
图3为旋前毛坯工艺图
图4为旋压工艺图
图5为旋口工艺图
图6为内形机加工艺图
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的内容作进一步描述。
实施例
本发明的一种大口径坛口状燃烧室成形的方法，加工流程为：下料→局部热收口→球化退火→旋前毛坯机加→旋压成形→端面加工成形→旋口成形→毛坯内形机加→调质处理→精加工
其具体的方法为：
1、下料
材料：D6AE，下料规格：φ402×26×768(mm)。
2、热收口
对下料后的管材进行局部热收口，在加热温度(料温)(1000～1180)℃下，加热30min，然后在水压机上进行一端热收口；
3、球化退火
对一端热收口的管材进行球化退火处理，即将电阻炉升温至780℃工件装炉，保温2.5小时，降温至635℃，保温2小时，再升温至780℃，保温2.5小时，最后再降温至635℃，保温2小时，随炉降温至600℃，打开炉盖，降温至500℃出炉。
4、旋前毛坯机加
由于旋压为等体积变形，综合考虑D6AE材料的最大减薄率选取为79％，确定旋前毛坯的壁厚和内径，左端(即热收口端)机加成满足产品图要求的形状，旋前毛坯机加工艺图见图3。
5、旋压成形
采用强力旋压技术对第4步经过加工的毛坯中部进行旋压，使毛坯的中部内外形满足产品要求，旋压成形工艺图见图4。
6、端面加工成形
旋口选用反旋的方式，将端面加工成锯齿形，以便轴向定位；将待旋口段内形加工一个50mm长、比内腔直径大3mm的辅助定位面。
7、旋口
采用强力旋口成形技术对毛坯的末旋压端进行旋压，旋口工艺图见图5。
8、毛坯内形机加
旋口部位的零件内形与产品图不一致，需用机加的方法将内腔的15°锥面及与圆柱部衔接处机加成形。内形机加工艺图见图6。
9、调质处理
对第8步的工件进行调质处理，使性能满足产品要求。
1)淬火
淬火使用真空淬火炉，预热600℃，1.5h，升温至890℃，保温2h，气淬压力5.0bar，氮气冷却至70℃以下出炉。
2)整形
3)低温回火
采用保护气氛回火炉，升温至200℃，保温2.5h，出炉空冷。
4)整形
5)高温回火
采用保护气氛回火炉，升温至500℃，保温3.5h，出炉空冷。
10、成品机加
加工两端外径，止扣尺寸及螺纹等精加工，最后得到目标产品。
Claims (1)
1.一种大口径坛口状燃烧室成形的方法，其特征是具体的方法为：
一、下料
二、热收口
对下料后的管材进行局部热收口，在加热温度为1000～1180℃下，加热30min，在水压机上进行一端热收口；
三、球化退火
对一端热收口的管材进行球化退火处理，即将电阻炉升温至780℃工件装炉，保温2.5小时，降温至635℃，保温2小时，再升温至780℃，保温2.5小时，最后再降温至635℃，保温2小时，随炉降温至600℃，打开炉盖，降温至500℃出炉；
四、旋前毛坯机加
选取最大减薄率为79％，确定旋前毛坯的壁厚和内径，并将热收口端机加成满足产品图形状的毛坯；
五、旋压成形
采用强力旋压技术对第四步经过机加的毛坯中部进行旋压，使毛坯的中部内外形满足产品要求；
六、端面加工成形
选用反旋的旋口方式，将端面加工成锯齿形；将待旋口段内形加工一个50mm长、比内腔直径大3mm的辅助定位面；
七、旋口
采用强力旋口成形技术对毛坯的另一端进行旋压；
八、毛坯内形机加
采用机加的方法将毛坯内腔的15°锥面及与圆柱部衔接处机加成形；
九、调质处理
1)淬火
淬火使用真空淬火炉，预热600℃，1.0～1.5h，升温至880～900℃，保温1.5～2h，气淬压力4.0～6.0bar，氮气冷却至70℃以下出炉；
2)整形
3)低温回火
采用保护气氛回火炉，升温至200℃，保温2～2.5h，出炉空冷；
4)整形
5)高温回火
采用保护气氛回火炉，升温至500±20℃，保温3.5±0.5h，出炉空冷；
十、成品机加
加工两端外径，最后完成止扣尺寸及螺纹等精加工。
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