CN111496159A - 一种gh2696合金小型双冠静子叶片的制坯方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种GH2696合金小型双冠静子叶片的制坯方法，步骤为：步骤(1)：将上模(1)固定在20MN多向模锻液压机上模座，将下模(2)固定在下模座，将水平冲头(3)固定在多向模锻液压机的水平冲头夹具上；步骤(2)：将坯料上模(1)、下模(2)和水平冲头(3)加热到200℃～250℃并保温足够时间；步骤(3)：将GH2696合金小型双冠静子叶片坯料在1000℃～1040℃加热并保温足够长时间；步骤(4)：将GH2696合金小型双冠静子叶片坯料从加热炉取出放置于下模(2)内。本发明采用20MN多向模锻液压机闭式模锻的制坯方式，坯料在成型过程中实现局部镦粗，提高了制坯的尺寸稳定性、质量稳定性，相比传统的自由锻制坯节省了大量原材料，降低了制造成本。

Description

一种GH2696合金小型双冠静子叶片的制坯方法

技术领域

本发明属于冶金技术领域，特别涉及一种GH2696合金小型双冠静子叶片的制坯方法。

技术背景

重型燃气轮机是发电领域需求的高端设备，其技术含量和设计制造难度比肩航空发动机，是机械制造行业的金字塔顶端，在国民经济和能源电力行业中占有重要的战略地位。国家对重型燃机的投入越来越大，重型燃气轮机的研发研制投入资金多、周期长，保持产品竞争力需要在提高技术国产化消化的同时降低制造成本，增强国际竞争力。GH2696合金双冠静子叶片锻件传统工艺路线为采用自由锻制坯+模锻方法制备生产，因传统工艺制坯往往出现尺寸、质量不稳定等现象，同时消耗大量原材料，增加制造成本，无疑降低该型重型燃机国际市场开拓竞争力，采用新型制造工艺实现该锻件批量生产过程中质量稳定性及大量降低成本具有重要意义。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种重型燃气轮机GH2696合金小型双冠静子叶片的提高质量稳定性及大量降低成本的制坯方法。

本发明的技术方案是：为了消除GH2696合金小型双冠静子叶片传统自由锻造制坯过程中出现尺寸不稳定、性能波动较大、消耗较多的三种劣势，制坯时采用模具控制实现叶片双冠局部镦粗的闭式模锻方法。

坯料成型模具分为上模、下模和水平冲头。将上模固定在20MN多向模锻液压机上模座，将下模固定在下模座。将冲头固定在20MN多向模锻液压机的冲头夹具上。将模具温度加热到200℃-250℃并保温，在模具型腔表面均匀涂覆润滑剂。将棒坯在1000℃～1040℃加热并保温足够长时间。将坯料从加热炉取出放置于下模型腔。操作上模下行至上、下模闭合。操作冲头进入模具型腔对坯料进行局部镦粗。冲头行进到设定位置后退出模具型腔，抬起上模，取出坯料。

具体方案如下：

一种GH2696合金小型双冠静子叶片的制坯方法，坯料成型模具分为上模1、下模2和水平冲头3，上模1、下模2闭合后形成与GH2696合金小型双冠静子叶片匹配的模具型腔，具体步骤如下：

步骤1：将上模1固定在20MN多向模锻液压机上模座，将下模2固定在下模座，将水平冲头3固定在20MN多向模锻液压机的水平冲头夹具上；

步骤2：将坯料上模1、下模2和水平冲头3加热到200℃～250℃并保温足够时间，在上模1、下模2表面均匀涂覆润滑剂；

步骤3：将GH2696合金小型双冠静子叶片坯料在1000℃～1040℃加热并保温足够长时间；

步骤4：将GH2696合金小型双冠静子叶片坯料从加热炉取出放置于下模2 内；闭合上模1、下模2，操作水平冲头3进入合模4对GH2696合金小型双冠静子叶片坯料进行局部镦粗；水平冲头3行进到预设位置后退出合模4，抬起上模1，取出GH2696合金小型双冠静子叶片坯料。

步骤1在20MN多向模锻液压机上固定上模1、下模2和水平冲头3。

步骤2将坯料上模1、下模2和水平冲头3在200～250℃预热24～48h,并喷涂均匀石墨润滑剂。

步骤3将GH2696合金小型双冠静子叶片坯料从加热炉取出放置于下模2 之前，对GH2696合金小型双冠静子叶片坯料进行抛丸处理，去除表面氧化皮后置于1000℃～1040℃的加热炉里加热并保温20～30min。

步骤4中设置水平冲头3顶出力为50bar，水平冲头3的顶出速度为35～ 45mm/s。上模1、下模2合模力50bar。水平冲头3在合模4中的位移40mm。将GH2696合金小型双冠静子叶片坯料从加热炉取出放置于下模2的腔体内，转移时间≤15s。

本发明的有益效果是：采用闭式模锻的制坯方式，坯料在成型过程中实现局部镦粗，提高了制坯的尺寸稳定性、质量稳定性，相比传统的自由锻制坯节省了大量原材料，降低了制造成本。

附图说明

图1为上模示意图；

图2为下模示意图；

图3为水平冲头示意图；

图4为上、下模合模示意图

具体实施方式

以下结合实施例对具体实施方式进行说明。

某双冠静子叶片采用了GH2696合金，该转子叶片要求的机械加工用的锻件坯料尺寸为：长约120mm、叶身型面弦宽52mm-56mm、叶身型面最大厚度约7.4mm、叶根宽度55.9mm、叶根厚度24mm。据此选用直径为50mm、长107mm的棒料加热后经挤压+镦头+闭式制坯锻制成荒形；

1.将上模固定在上模座，将下模固定在下模座，如图4所示。

2.将冲头固定在多向锻压机的冲头夹具上，如图3所示。

3.将模具温度加热到200℃-250℃并保温，在模具型腔表面均匀涂覆润滑剂。

4.将棒坯进行抛丸处理，去除表面氧化皮后置于1000℃～1040℃的加热炉里加热并保温20～30min。

5.设置压机冲头顶出力50bar，顶出速度35～45mm/s，上下模合模力 50bar。

6.将坯料从加热炉取出放置于下模型腔，转移时间≤15s。

7.启动压机使上模，使上模下行至上、下模闭合，如图4所示。

8.启动压机水平缸，使匀速冲头进入模具型腔对坯料进行局部镦粗。

9.冲头行进到设定位置后停止并退出模具型腔。

10.抬起上模(1)，取出坯料。

Claims (8)

1.一种GH2696合金小型双冠静子叶片的制坯方法，坯料成型模具分为上模(1)、下模(2)和水平冲头(3)，上模(1)、下模(2)闭合后形成与GH2696合金小型双冠静子叶片匹配的模具型腔，其特征在于，具体步骤如下：

步骤(1)：将上模(1)固定在上模座，将下模(2)固定在下模座，将水平冲头(3)固定在多向锻压机的水平冲头夹具上；

步骤(2)：将坯料上模(1)、下模(2)和水平冲头(3)加热到200℃～250℃并保温足够时间，在上模(1)、下模(2)表面均匀涂覆润滑剂；

步骤(3)：将GH2696合金小型双冠静子叶片坯料在1000℃～1040℃加热并保温足够长时间；

步骤(4)：将GH2696合金小型双冠静子叶片坯料从加热炉取出放置于下模(2)内；闭合上模(1)、下模(2)，操作水平冲头(3)进入上、下模合模后的模具(4)对GH2696合金小型双冠静子叶片坯料进行局部镦粗；水平冲头(3)行进到预设位置后退出合模(4)，抬起上模(1)，取出GH2696合金小型双冠静子叶片坯料。

2.如权利要求1所述的制坯方法，其特征在于，步骤(1)在20MN多向模锻液压机上固定上模(1)、下模(2)和水平冲头(3)。

3.如权利要求2所述的制坯方法，其特征在于，步骤(2)将坯料上模(1)、下模(2)和水平冲头(3)在200～250℃预热24～48h,并喷涂均匀石墨润滑剂。

4.如权利要求3所述的制坯方法，其特征在于，步骤(3)将GH2696合金小型双冠静子叶片坯料从加热炉取出放置于下模(2)之前，对GH2696合金小型双冠静子叶片坯料进行抛丸处理，去除表面氧化皮后置于1000℃～1040℃的加热炉里加热并保温20～30min。

5.如权利要求4所述的制坯方法，其特征在于，步骤(4)中设置水平冲头(3)顶出力为50bar，水平冲头(3)的顶出速度为35～45mm/s。

6.如权利要求4所述的制坯方法，其特征在于，步骤(4)中上模(1)、下模(2)合模力为50bar。

7.如权利要求4所述的制坯方法，其特征在于，步骤(4)中水平冲头(3)在模具型腔(4)中的位移量为40mm。

8.如权利要求4所述的制坯方法，其特征在于，步骤(4)中将GH2696合金小型双冠静子叶片坯料从加热炉取出放置于下模(2)的腔体内，转移时间≤15s。

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