CN111283082A - 一种gh4169低压涡轮机匣均匀化胀形的工艺 - Google Patents

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刘峰
刘智
刘其源
吴玉超
蒋小飞
艾志斌
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Abstract

本发明公开了一种GH4169低压涡轮机匣均匀化胀形的工艺，属于锻造胀形工艺，其技术方案要点是包括以下步骤：S1、加热：将锻造成型后的锻件加热至固溶温度下30℃，之后固溶完成之后对机匣保温，保温时间与锻件固溶保温时间一致；S2、装载机匣：保温时间到后锻件出炉，套进胀形模具，使胀形模具外圆接触锻件内孔；S3、胀形：启动胀形机，使胀形模具外移，逐渐接触锻件，并使锻件内外径增大，壁厚减薄；S4、保压：当锻件完成胀形之后，保压一段时间，确保锻件组织稳定，然后胀形块带动锻件件整体旋转一定角度，再次胀形，使锻件件充分均匀变形；S5、冷却：空冷到室温，本发明的优点在于模具和机匣锻件充分接触，消除对产品的外形及性能造成不良影响。

Description

一种GH4169低压涡轮机匣均匀化胀形的工艺
技术领域
本发明涉及锻造胀形工艺领域，特别涉及一种GH4169低压涡轮机匣均匀化胀形的工艺。
背景技术
GH4169是一种沉淀强化镍基高温合金，在-253～650℃温度范围内具有良好的综合性能，650℃以下的屈服强度居变形高温合金的首位，并具有良好的抗疲劳、抗辐射、抗氧化、耐腐蚀性能，以及良好的加工性能、焊接性能良好。能够制造各种形状复杂的零部件，在宇航、核能、石油工业及挤压模具中，获得了极为广泛的应用。
现需要使用GH4169制作一种低压涡轮机匣，在制作的过程中需要对低压涡轮机匣进行胀形，现有的处理技术是：使用多个小型的模具进行局部、多次胀形，然后通过车床机加出形状。但是使用多个小型模具，各个模具之间避免会存在一些差异，容易导致模具与机匣内壁不能充分接触，极易对产品的外形及性能造成不良影响，并且降低产品的生产效率。
发明内容
本发明的目的是提供一种GH4169低压涡轮机匣均匀化胀形的工艺，其优点在于模具和机匣锻件充分接触，消除对产品的外形及性能造成不良影响。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种GH4169低压涡轮机匣均匀化胀形的工艺，包括以下步骤：S1、加热：将锻造成型后的锻件加热至固溶温度下30℃，之后固溶完成之后对机匣保温，保温时间与锻件固溶保温时间一致；S2、装载机匣：保温时间到后锻件出炉，套进胀形模具，使胀形模具外圆接触锻件内孔；S3、胀形：启动胀形机，使胀形模具外移，逐渐接触锻件，并使锻件内外径增大，壁厚减薄；S4、保压：当锻件完成胀形之后，保压一段时间，确保锻件组织稳定，然后胀形块带动锻件件整体旋转一定角度，再次胀形，使锻件件充分均匀变形；S5、冷却：空冷到室温。
进一步的，在步骤S1中，固溶温度的范围是940-1080℃，锻件的尺寸越大其固溶温度越高。
进一步的，在步骤S1中，固溶时间和保温时间根据锻件的壁厚确定，时间标准是0.8mm/min。
进一步的，在步骤S3中，胀形量按壁厚减薄量3～5％计算，胀形前壁厚T1，涨形后壁厚为T0，计算公式为T1-T0/T1。
进一步的，在步骤S4中，保压时间为30s。
进一步的，在步骤S4中，锻件每次转动的角度为15°。
进一步的，在步骤S5中，锻件在相对湿度40％以下的厂房中空冷。
进一步的，在步骤S5中，选择避光的位置冷却锻件。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
1.通过使用专用的模具胀形，模具和锻件内壁紧密接触，开始涨形时锻件内外孔扩大，壁厚减薄，组织纤维趋于一致，细化锻件的晶粒，从而提高锻件的质量，来达到提高产品性能的目的；
2.使用这种胀形方式避免了锻件经过多次热处理的过程中，大大提高了生产效率。
附图说明
图1是GH4169低压涡轮机匣均匀化胀形的工艺的步骤流程图；
图2是锻件胀形的结构示意图。
图中，1、锻件；2、胀形模具。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“底面”和“顶面”、“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。
实施例：一种GH4169低压涡轮机匣均匀化胀形的工艺，如图1所示，包括以下步骤：
S1、加热：工作人员准备锻造成型后的GH4169低压涡轮机匣的原始坯件作为锻件1，之后将锻件1加热至固溶温度下30℃，其本身固溶温度的范围是940-1080℃，并且固溶温度还和锻件1的尺寸有关，锻件1的尺寸越大其固溶温度越高。工作人员根据实际情况确定最终的固溶温度。
加热固溶完成之后，工作人员需要对锻件1进行保温作业，并且固溶时间和保温时间一致。固溶时间和保温时间根据锻件1的壁厚确定，时间标准是0.8mm/min。
S2、装载机匣：保温时间到后锻件1出炉，套进胀形模具2，使胀形模具2外圆接触锻件1内孔，并且两者完全接触，胀形模具2高度应高于锻件1高度。
S3、胀形：如图2所示，启动胀形机，使胀形模具2外移，逐渐接触锻件1，并使锻件1内外径增大，壁厚减薄，使组织纤维趋于一致。
胀形量按壁厚减薄量3～5％计算，胀形前壁厚T1，涨形后壁厚为T0，计算公式为T1-T0/T1。
S4、保压：当锻件1完成胀形之后，保压一段时间，时间为30s，确保压力作用在锻件1上，有利于锻件1组织稳定，然后胀形块带动锻件1件整体旋转一定角度，转动角度为30s，再次胀形，使锻件1件充分均匀变形。即一个锻件1需要转动24次才能完成一个锻件1胀形工作，有利于组织纤维趋于一致，细化锻件1的晶粒。
S5、冷却：锻件1在相对湿度40％以下的厂房中空冷，同时工作人员需要注意选择避光的位置冷却锻件1，防止日光直晒锻件1，影响锻件1的冷却。
本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (8)

1.一种GH4169低压涡轮机匣均匀化胀形的工艺，其特征在于：包括以下步骤：
S1、加热：将锻造成型后的锻件(1)加热至固溶温度下30℃，之后固溶完成之后对机匣保温，保温时间与锻件(1)固溶保温时间一致；
S2、装载机匣：保温时间到后锻件(1)出炉，套进胀形模具(2)，使胀形模具(2)外圆接触锻件(1)内孔；
S3、胀形：启动胀形机，使胀形模具(2)外移，逐渐接触锻件(1)，并使锻件(1)内外径增大，壁厚减薄；
S4、保压：当锻件(1)完成胀形之后，保压一段时间，确保锻件(1)组织稳定，然后胀形块带动锻件(1)件整体旋转一定角度，再次胀形，使锻件(1)件充分均匀变形；
S5、冷却：空冷到室温。
2.根据权利要求1所述的一种GH4169低压涡轮机匣均匀化胀形的工艺，其特征在于：在步骤S1中，固溶温度的范围是940-1080℃，锻件(1)的尺寸越大其固溶温度越高。
3.根据权利要求1所述的一种GH4169低压涡轮机匣均匀化胀形的工艺，其特征在于：在步骤S1中，固溶时间和保温时间根据锻件(1)的壁厚确定，时间标准是0.8mm/min。
4.根据权利要求1所述的一种GH4169低压涡轮机匣均匀化胀形的工艺，其特征在于：在步骤S3中，胀形量按壁厚减薄量3～5％计算，胀形前壁厚T1，涨形后壁厚为T0，计算公式为T1-T0/T1。
5.根据权利要求1所述的一种GH4169低压涡轮机匣均匀化胀形的工艺，其特征在于：在步骤S4中，保压时间为30s。
6.根据权利要求1所述的一种GH4169低压涡轮机匣均匀化胀形的工艺，其特征在于：在步骤S4中，锻件(1)每次转动的角度为15°。
7.根据权利要求1所述的一种GH4169低压涡轮机匣均匀化胀形的工艺，其特征在于：在步骤S5中，锻件(1)在相对湿度40％以下的厂房中空冷。
8.根据权利要求7所述的一种GH4169低压涡轮机匣均匀化胀形的工艺，其特征在于：在步骤S5中，选择避光的位置冷却锻件(1)。
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