CN114289676A - 一种提高高温合金自由锻件的探伤水平锻造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属锻造技术领域，涉及一种提高高温合金自由锻件的探伤水平锻造方法。该方法包括：采用专用的高温液体材质的保温投料，对马扩和扩孔时制坯毛料进行表面处理；将处理后的毛料置于天然气炉加热，加热要求为：按700℃入炉，预热700℃～950℃×1.1～1.5min/mm，之后升温并控制在到高温1109℃～1150℃×1.0～1.5min/mm；在加热后的毛料上冲通孔，并机加通孔；对机加通孔后的毛料进行马架扩孔和扩孔机扩孔。
Description
技术领域
本发明属锻造技术领域，涉及一种提高高温合金自由锻件的探伤水平锻造方法。
背景技术
通常GH9105材料的锻造采用多火次小变形的锻造方法来解决锻造温度范围窄、塑性差，锻造时棱角处极易开裂的问题，但是对锻件要求较高的探伤水平的前提下，很难满足要求。通过多火次加热和锻造变形小会使锻件晶粒粗大，致使最终探伤不合格，造成废品率高，能源浪费大。使生产厂家难以保质保量按期交货。
发明内容
本发明的目的：在常规锻造的基础上，通过对坯料加热温度的调整、增大锤击打击力、缩短锻造时间，提高扩孔变形量等措施，现成跟踪控制裂纹发展过程、有效解决了GH105环件锻造过程中加热问题、锻造温度范围狭窄、降温快、裂纹严重、报废率高等问题。
技术方案：
一种提高高温合金自由锻件的探伤水平锻造方法，包括：
采用专用的高温液体材质的保温投料，对马扩和扩孔时制坯毛料进行表面处理；
将处理后的毛料置于天然气炉加热，加热要求为：按700℃入炉，预热700℃～950℃×1.1～1.5min/mm，之后升温并控制在到高温1109℃～1150℃×1.0～1.5min/mm；
在加热后的毛料上冲通孔，并机加通孔；
对机加通孔后的毛料进行马架扩孔和扩孔机扩孔，马架扩孔每火次变形量设定：△Φ马内≥35％；扩孔机扩孔每火次变形量设定：△Φ扩内≥25％。
对机加通孔后的毛料进行马架扩孔，包括：
奇数火次：将通孔马架扩孔；
偶数火次：采用自由锻方法将马孔后的毛料进行平端面；
总火次数为4。
马架扩孔每火变形量△Φ内≥40mm，锤上平端面每火次变形量△h≥10mm。
对机加通孔后的毛料进行马架扩孔和扩孔机扩孔，还包括：
将马扩后的毛坯进行后按上述加热要求进行加热后进行辗扩，每火次变形量明显增大，变形量增大△Φ内扩max≥90mm，变形量增最小△Φ内扩min≥35mm，火次为N扩＝2次；锻造温度按1109℃～1150℃控制，保证最后一次变形量△Φ外≥75mm；至扩孔成型。
对机加通孔后的毛料进行马架扩孔和扩孔机扩孔之前，所述方法还包括：
对机加通孔的毛料进行表面缺陷处理。
冷却方式：避风堆冷。
有益效果：1.通常生产包套后加热，为解决了包套繁琐工序，采用坯料专用高温液体投料投层保护后直接进炉加热。2.对加热温度进行调整，加热过程中采用耐火砖将锻件垫起，保证了锻件受热均匀。3.采用马架扩孔、平端面大变形的锻造方法，从而保证了锻件内部组织均匀。减少生产火次，提高变形速率。4.解决了GH105锻造多火次生产周期长，打磨量大，裂纹控制男的问题。
具体实施方式
本发明提供一种提高高温合金自由锻件的探伤水平锻造方法，包括：
1.设计锻造工步及所需用料，确定下料规格和下料长度。
2.采用专用的高温液体材质的保温投料，对马扩和扩孔时制坯毛料进行表面处理即可。
3.坯料加热在天然气炉加热，加热温度范围按700℃入炉，预热700℃～950℃×1.1～1.5min/mm升温到高温1109℃～1150℃×1.0～1.5min/mm控制；
4.表面缺陷处理办法为机加、吹砂、打磨等方法践行处理；待干净后方可生产。
5.马架扩孔每火次变形量设定：△Φ马内≥35％；扩孔机扩孔每火次变形量设定：△Φ扩内≥25％；最终达到锻件图尺寸；表面无可见裂纹即可。
6.冷却方式：避风堆冷。
具体实例：
材料：GH105锻件尺寸：φ638±5×564±5×56±4下料规格：φ360×60，特点：该锻件属于环件，壁厚较薄：α较薄37mm；高度较低：h高度60mm；高度和厚度比β高径比≈1.62，不易直接辗扩成型。必须马扩到在保证最终变形量β最终变形量≥25％时方可进行扩孔。
1.按规格下料的钢棒料头火包套在天然气炉中加热，根据合金相图确定加热规范为：700℃装炉，根据炉膛面积及操作水平确定装炉数为12件，预热在700℃；保温80min后随炉升温至1150℃保温95min。出炉锻造。
2.在3吨自由锻设备上进行冲φ130大的通孔，冲孔芯料为φ130×35。
3.机加内孔：因冲孔后内孔质量较差，表面有可见裂纹，应用机加排除缺陷，单面机加量为5mm；内孔机加至φ内＝130mm；内孔上下端面倒角R15。
4.吹砂、打磨检查：
吹砂、打磨2次后，由技术和检验人员进行表面质量检查1次；打磨排伤时宽深比的设定为1:6，检查锻件表面无明显可见裂纹后方可进行马架扩孔工序。
5.马架扩孔、平端面
5.1将打磨干净的坯料用上述同样的方法加热后进行马架扩孔、平端面工序。
5.11、第1火马扩：φ412±5×280±5×70±4；
5.12、第2火平端面：3吨自由锻进行平端面：平端面高度H1＝55mm；
5.13、第3火马扩：φ500±5×395±5×70±4；
5.14、第4火平端面：3吨自由锻进行平端面：平端面高度H1＝55mm。
实际生产火次为N＝4次。其中马架扩孔M马扩＝2火，锤上平端面P平＝2火，也就是马扩1火后平端面1火交替进行，马架扩孔每火变形量△Φ内≥40mm，锤上平端面每火次变形量△h≥10mm，由于锤上马架扩孔使环坯最终马扩尺寸应控制在
时方可扩孔。
5.2、Φ1200mm扩孔辗扩；扩孔机扩孔2火。
将马扩后的毛坯进行后按上述加热要进行加热后进行辗扩，每火次变形量明显增大，变形量增大△Φ内扩max≥90mm，变形量增最小△Φ内扩min≥35mm，火次为N扩＝2次；锻温度可降至1000℃，保证最后一次变形量△Φ外≥75mm；至扩孔成型。
实际扩孔尺寸为：φ638±5×564±5×56±4
6.中间火次若锻件出现翘曲或高度上涨较大，则增加3吨自由锻锤或630KJ对击锤平端面工序，H平56±4mm，加热按上述要求的项进行。平端面前应吹砂、打磨进行检查后方可锻造。方法与上述相同；
按照锻件技术要求条件Q/16GJX0-348-2000锻件的验收标准进行热处理和最终锻件粗加工后探伤，按标准HB/Z59-1997的AA级(水浸法)检查合格，尺寸及表面质量、硬度均满足图纸要求。
Claims (8)
1.一种提高高温合金自由锻件的探伤水平锻造方法，其特征在于，包括：
采用专用的高温液体材质的保温投料，对马扩和扩孔时制坯毛料进行表面处理；
将处理后的毛料置于天然气炉加热，加热要求为：按700℃入炉，预热700℃～950℃×1.1～1.5min/mm，之后升温并控制在到高温1109℃～1150℃×1.0～1.5min/mm；
在加热后的毛料上冲通孔，并机加通孔；
对机加通孔后的毛料进行马架扩孔和扩孔机扩孔。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对机加通孔后的毛料进行马架扩孔，包括：
奇数火次：将通孔马架扩孔；
偶数火次：采用自由锻方法将马孔后的毛料进行平端面；
总火次数为4。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，马架扩孔每火变形量△Φ内≥40mm，锤上平端面每火次变形量△h≥10mm。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，对机加通孔后的毛料进行马架扩孔和扩孔机扩孔，还包括：
将马扩后的毛坯进行后按上述加热要求进行加热后进行辗扩，每火次变形量明显增大，变形量增大△Φ内扩max≥90mm，变形量增最小△Φ内扩min≥35mm，火次为N扩＝2次；锻造温度按1109℃～1150℃控制，保证最后一次变形量△Φ外≥75mm；至扩孔成型。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对机加通孔后的毛料进行马架扩孔和扩孔机扩孔之前，所述方法还包括：
对机加通孔的毛料进行表面缺陷处理。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，马架扩孔每火次变形量设定：△Φ马内≥35％。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，扩孔机扩孔每火次变形量设定：△Φ扩内≥25％。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，冷却方式：避风堆冷。
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