CN1305597C - 大型高温合金涡轮盘的热加工锻造方法 - Google Patents

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CN1305597C CNB2005100242088A CN200510024208A CN1305597C CN 1305597 C CN1305597 C CN 1305597C CN B2005100242088 A CNB2005100242088 A CN B2005100242088A CN 200510024208 A CN200510024208 A CN 200510024208A CN 1305597 C CN1305597 C CN 1305597C
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Abstract

大型高温合金涡轮盘的热加工锻造方法,其特征是:(1)常规的电渣锭墩拔工艺,将φ900mm电渣锭制备成φ730mm的圆柱体合金坯料;(2)坯料低温加热至900℃出炉,侧面直接包覆由绝热棉、双粘结剂组成的可粘贴绝热棉,继续进炉加热至规定温度,保温时间延长5小时;(3)一火锻造将坯料墩粗至1700mm的中间坯:先采用传统的墩粗工艺,待压机能力达到极限后,上砧调成宽度≤400mm的矩型锤进行局部变形;(4)中间坯圆饼坯料回炉加热时,仅下表面包覆,时间2小时;(5)“局部变形、旋转锻造”的末火锻造,将φ1700mm的中间坯锻成φ2000mm成品:上砧宽200mm,旋转角15度,压下量25mm,变形量35%。本发明工艺合理,有效解决了国内液压机设备不能生产的难题,产品质量高,生产效率高,效益显著。

Description

大型高温合金涡轮盘的热加工锻造方法
技术领域
本发明涉及冶金行业高温合金的热加工锻造工艺方法,尤其是高温合金涡轮盘的热加工成型工艺方法。
背景技术
高温合金是现代航空发动机、火箭发动机、燃汽轮机所必需的重要金属材料。它能在高温(一般指600~900℃)、氧化气氛和燃气腐蚀条件下,承受较大应力并长期使用。高温合金涡轮盘是常见的高温合金制品,是燃汽轮机(燃汽轮机具有效率高、成本低、污染小等特点)的关键材料,应用相当广泛。随着社会科学技术的发展,燃汽轮机的容量越来越大,高温合金涡轮盘的尺寸、单件重量也趋于大型化,目前10~20万千瓦级的重型燃汽轮机的设计研制已被我国列入最近和今后几年发展的重点,相应的高温合金涡轮盘直径尺寸也从原来的700~1200mm扩大到2000mm左右。
目前,传统的高温合金涡轮盘的锻造生产工艺是自由锻(自由锻是采用圆柱体坯料,直接或多火次墩粗至所需尺寸)和模锻(模锻是采用圆饼在模具中墩粗)两种方法,其共同特点是:合金坯料上方的锤头、下方的工作砧(下砧)同时与合金坯料的两端面整体接触,而压机所承受的载荷非常大(一方面,高温合金锻件的变形抗力较大,压机所承受的单位载荷也较大;另一方面,大型高温合金锻件的端面面积尺寸较大,压机所承受的载荷量更加大。),且高温合金锻件的变形温度范围较窄,仅850~1100℃(也就是说,常规工艺下,合金塑性变形的热加工锻造时间只有5~10分钟),因此,高温合金涡轮盘的尺寸越大,锻造生产所需要的压机吨位也越大。生产实践表明:采用自由锻或模锻工艺生产高温合金涡轮盘时,直径700mm的高温合金涡轮盘生产,锻压机能力是1.2万吨;直径1250mm(国内历史上最大的高温合金涡轮盘)的高温合金涡轮盘生产,锻压机能力是3万吨(国内最大的压机能力);直径2000mm的大型高温合金涡轮盘生产,锻压机能力是须采用5万吨以上的压机(计算机数值模拟,计算结果)。
目前国内最大的压机能力只有3万吨,短期内制造出5万吨以上的压机也不可能。综上所述,若采用传统的锻造工艺,直径2000mm的大型高温合金涡轮盘(用于10~20万千瓦级的重型燃汽轮机)是无法在国内生产的,只能在国外5~7.5吨水压机上进行锻造,那样就等于我们的燃机的核心材料由国外所垄断,无法实现重型燃机的国产化,更谈不上中国燃汽轮机的发展了。可以说,大型高温合金涡轮盘锻件的生产已成为制约重型燃汽轮机国产化的关键因素。
发明内容
本发明开发一种大型高温合金涡轮盘的热加工锻造方法,采用特定的非金属保温材料对850~1100℃高温状态的金属坯料全包覆保温(采用保温材料包覆在坯料表面,有效延缓坯料的温降速度,增加合金塑性变形的热加工锻造时间),及合金坯料的局部变形锻造技术(锻压机对合金坯料实施局部变形,可减小压机所承受的最小载荷),利用国内现有设备(3000~30000吨锻压机),实现大型高温合金涡轮盘的国产化,打破了国际市场对这一领域的技术垄断,为国内燃机的发展提供了关键的材料保障。
本发明提供的大型高温合金涡轮盘的热加工锻造方法,其特征是采用五步法热加工成型工艺:首先是坯料制备,采用常规的墩拔方法,将合金电渣锭锻造成高径比2.0~2.5(饼件合金产品的基本要求。主要是避免坯料锻造时出现弯曲或双鼓形)的圆柱体合金坯料;其次是坯料包覆保温加热,采用特定的非金属保温材料对850~1100℃高温状态的合金坯料包覆保温,有效延缓坯料的温降速度;第三是墩粗与局部变形相结合的一火锻造,将合金坯料墩粗至1400~1800mm的中间坯;第四是中间坯回炉加热;第五是局部变形的锻造成型,生产出φ1400~1800mm的大型高温合金涡轮盘:
(1)坯料制备
采用常规的电渣锭墩拔生产工艺方法,将φ800~φ1000mm电渣锭,制备成φ670~760mm圆柱体合金坯料,高径比为2.0~2.5,圆柱体表面车光,缺陷局部打磨(必须打磨干净),打磨宽深比大于6(应确保合金坯料表面无缺陷。由于大型高温合金涡轮盘与普通的高温合金涡轮盘相比,涡轮盘的变形量要大很多,如果坯料清理不净,有裂纹存在,经过大变形后,裂纹将扩展大,导致涡轮盘尺寸不合报废。);
(2)坯料包覆保温
包覆坯料的保温材料是一种特定的保温毡,它是可粘贴绝热棉(另申请专利,可以直接粘贴在850~1100℃高温状态的合金坯料表面)。可粘贴绝热棉由绝热棉、双粘结剂组成;绝热棉是市场广泛供应的、主要成分是Al2O3+SiO2的绝热耐火“陶瓷纤维毯”,绝热棉可以卷曲,展开是一个长方形平面板,在绝热棉平面板的整个正面布满浇灌双粘结剂的小孔,小孔直径6~12mm,深度H1小于绝热棉厚度H2,H1=(0.5~0.8)H2,H2-H1≥2mm;布满绝热棉正面的小孔,有规则的呈平行、交叉状间隔分布,是一组最小分布单元的重复,其最小分布单元可以是正三角形的3孔分布,也可以是正四边形及其中心的5孔分布,相邻小孔的邻间距L=30~60mm;双粘结剂由室温粘结剂(室温粘结剂的作用在于将高温粘结剂粘附在绝热棉中)和高温粘结剂(高温粘结剂的作用在于将绝热棉粘附于经高温加热的金属材料锭坯或钢坯表面)按1∶(2~3)的比例组成;室温粘结剂可以选用天然植物纤维素或/和化学纤维素,使用水溶剂加以溶解;天然植物纤维素可以是淀粉;化学纤维素可以是羧甲基纤维素;高温粘结剂可以选用软化点温度为700~800℃(软化点温度偏低,流动性偏大;软化点温度偏高,粘度不够)的市场广泛供应的玻璃润滑剂,玻璃润滑剂的主要成分是SiO2、B2O3、NaO2,次要成分是CaO、MgO、Al2O3、TiCo3;灌入绝热棉正面小孔内的双粘结剂高出绝热棉正面小孔1~5mm,高出部分呈凹凸不平状(可以是篦齿形的片条状),并在绝热棉正面呈不连续分布,S1∶S2=0.50~0.85,S1是绝热棉正面双粘结剂的面积之和,S2是绝热棉正面总面积。
圆柱体合金坯料加热至800~1000℃,出加热炉进行包套,可粘贴绝热棉包覆在圆柱体合金坯料的侧面,两端不包套(若对合金坯料全包套保温,会发生合金锭坯在加热炉内升温速度缓慢的弊病,也就是说加热时间较长,且能耗浪费);包套后的合金坯料继续进加热炉加热,加热温度按常规要求的温度上限控制加热,如GH2674合金的常规加热温度是1110~1130℃,则包套合金坯料的加热温度是1120~1130℃;保温时间比常规保温时间(常规保温时间应根据具体的坯料尺寸外形适当增减,是常识)长3~6小时。
(3)墩粗与局部变形相结合的一火锻造
包覆可粘贴绝热棉的圆柱体合金坯料(采用保温材料包覆在坯料表面,有效延缓坯料的温降速度,增加合金塑性变形的热加工锻造时间)出炉,实施“墩粗变形+局部变形”的一火锻造变形。
一火锻造变形前,先在转台(下工作砧)上铺可粘贴绝热棉,圆柱体合金坯料上端面盖一层可粘贴绝热棉,也就是合金坯料全包覆保温(对于高温合金锻造而言,保温措施非常重要。这是因为:温度对合金坯料的变形抗力影响非常大,而高温合金的热加工范围非常窄,且局部变形的工艺方法所需的变形时间又较长,实施合金坯料的全包覆保温,可以大大延缓坯料的温降速度,使合金塑性变形的热加工锻造时间增加到20-30分钟。)。
一火锻造变形时,先采用传统的墩粗变形锻造工艺,转台(下工作砧)直径D1大于合金涡轮盘成品规格尺寸d1,D1=(1.1~1.5)d1,D1=φ2200~φ2500mm,上砧采用尺寸大于圆柱体合金坯料直径d2的L1×L1的平锤头,L1=(1.5~2.0)d2,墩粗变形过程中,随着坯料高度的降低,及时将保温毡盖住合金坯料的圆柱体侧面(在线实施合金坯料的全包覆保温,增加合金塑性变形的热加工锻造时间,以减少锻造的火次,力争合金涡轮盘成品的两火次完成,降低生产成本);待压机能力达到极限后,且坯料出现鼓形后(必须是单鼓形,如出现双鼓性必须矫正),上砧调换成宽度较窄的矩型锤头进行“局部变形、旋转锻造”的热加工锻造方法;
采用“局部变形、旋转锻造”的热加工锻造方法(局部变形,旋转锻造的原理是:将原传统的涡轮盘锻造工艺分解成多个步骤完成,下工作砧采用可旋转的圆形砧,圆形砧也就是转台,上锤头采用宽度较窄的矩形砧,锻造变形时,放在圆形砧中心的圆柱体坯料随转台同步旋转,矩形砧上下运动,与转台上的坯料端面局部接触,矩形砧每次设定一定压下量,矩形砧每次压下完成抬起后,圆形砧带动坯料旋转一定角度,矩形砧再次压下,待旋转一周后重复上述工艺,直到变形至所需规格,其间包括翻身及抛圆等必要工艺。其有利之处是,每步压机所承受的压力减少,可实现在国内现有较低吨位的压机上,完成大型高温合金涡轮盘的锻造;不利之处是,由于分解成多步压下,势必增加压下时间,若不能在合金塑性变形的热加工锻造有效时间内,完成坯料旋转一周的压下变形,可能影响产品质量),在3000~10000吨液压机(要求压机不仅具有相对较高吨位,满足局部变形的压力要求;且要具有动作频率快、操作灵活等特点,尽可能在较短时间内完成锻造)上,将全包覆保温的合金坯料锻造成φ1400~1800mm的饼状中间坯(中间坯尺寸太大,可能达不到30%~40%末火次变形量的技术要求,影响组织性能;中间坯尺寸太小,涡轮盘成品锻造的变形火次数量增加,生产成本上升。)。
局部变形前,下工作砧不变,采用直径D1的转台,圆柱体坯料放在圆形砧中心,上锤头(上工作砧)调换成B×L2的矩型砧,宽度较窄(减少压机所承受的压力),宽度B=200~400mm,长度L2=(1.1~1.5)D1;
在局部变形的整个过程中,及时将保温毡盖住合金坯料露裸的部分(增加合金塑性变形的热加工锻造时间),确保整个坯料温度大于950℃;局部变形时,坯料随圆形砧旋转,矩形砧上下运动与坯料端面局部接触,坯料压下量20~30mm,矩形砧每次压下完成抬起后,圆形砧带动坯料旋转一定角度,矩形砧再次压下,待旋转一周后重复上述工艺,直到变形至所需规格,上、下砧配合完成锻造;锻至预定尺寸的中间坯盘件(按末火锻造预留30%~40%变形量计算出预定尺寸,如成品规格φ2000mm,预定尺寸是1650mm)时,采用抱钳进行翻身(减少阴阳面)及抛外圆操作(保证圆饼的椭圆度,也就是说椭圆度较小或无椭圆),抛外圆及平整时,中间坯盘件可以不包覆保温毡;中间坯盘件回加热炉加热重新加热。
(4)中间坯盘件回炉加热
一般情况下,回炉加热的中间坯盘件是圆饼坯料,回炉加热时,中间坯盘件(坯料)下表面包覆保温毡,上表面及侧面不包覆保温毡,以保证回炉加热质量;若中间坯盘件仍是圆柱体,则不包覆保温毡直接回炉,以节省保温时间,保证坯料温度烧透;
末火饼坯加热时间2~3小时;
(5)热加工锻造成型
热加工锻造成型采用“局部变形、旋转锻造”的锻造工艺,将φ1400~1800mm的中间坯锻造成型(末火锻造);
锻造时,转台预先铺保温毡,同时待坯料放在转台上时,马上将侧面及上表面盖满保温毡(保温毡事先剪成1000mm左右的小块待用),不能有坯料裸露在外,锻造时,坯料侧表面随时加盖保温毡。
末火锻造必须采用150~200mm宽的锤头进行生产(锤头太宽,压机承受压力太大,锤头太窄,无法控制表面质量,同时增加锻造时间),每次旋转角度10~15°,应避免出现折叠;末火每锤头在压下量20~30mm左右;
末火次变形量控制在30%~40%之间(如变形过大,锻造时间太长,坯料温度降低较多,变形抗力加大,会出现压机压力不足无法锻造;末火变形量过小,接近临界变形量,组织会出现异常长大现象,使涡轮盘组织性能不合格,因此末火控制变形量30%~40%);
末火锻造接近成品尺寸时,抛外圆然后平整,抛外圆采用抱钳进行操作,成品抛外圆应快速、准确,要保证有足够温度进行平整;
锻造过程中,圆饼要求至少两次翻身,末火锻造时,根据圆饼厚度情况,旋转压2~3周后翻身继续旋转变形;翻身操作采用抱钳进行,要求迅速,以减少温降。坯料翻身时,迅速将转台上重新铺保温毡,按上面的步骤将侧面和顶部重新包套。
和现有技术相比,本发明具有下列优点:
1.热加工锻造成型工艺可操作性强;
2.装备通用性强;
3.可粘贴绝热棉可以粘贴对850~1100℃高温状态的金属坯料全包覆保温,保温性能好,热加工时间长;
4.合金坯料实施局部变形的锻造技术,使压机所承受的最小载荷大大减小,国内现有3000~30000吨锻压机设备生产大型高温合金涡轮盘成为可能。
具体实施方案
某钢铁公司实施本发明专利,在国内现有的4000吨液压机设备上,采用五步法热加工成型工艺,成功生产出6个国内某型号重型燃气轮机所需的GH2674大型高温合金涡轮盘(直径φ1900~φ2220mm;以成品规格尺寸d1=φ2000mm为例):第一,坯料制备,采用常规的电渣锭墩拔生产工艺方法,将900mm电渣锭制备成高径比为2.3的圆柱体合金坯料(d2=φ720mm),并将圆柱体表面车光,缺陷局部打磨打磨宽深比大于6。第二,坯料包覆保温加热,采用特定的保温毡对850~1100℃高温状态的合金坯料包覆保温,有效延缓坯料的温降速度;包覆坯料的保温毡是可粘贴绝热棉(可以直接粘贴在850~1100℃高温状态的合金坯料表面);圆柱体合金坯料加热至900℃,出加热炉进行坯料的保温包套,可粘贴绝热棉保温毡包覆在圆柱体合金坯料的侧面,两端不包套,包套后的合金坯料继续进加热炉按常规加热温度加热,保温时间9~12小时(根据坯料尺寸外形,常规保温时间6小时)。第三,墩粗与局部变形相结合的一火锻造,将合金坯料墩粗至1650mm的中间坯;一火墩粗变形锻造前,先在转台(下工作砧)上铺保温毡,圆柱体合金坯料上端面盖一层保温毡,也就是合金坯料全包覆保温(使合金塑性变形的热加工锻造时间增加到20-30分钟。);一火锻造变形时,先采用传统的墩粗变形锻造工艺,转台直径D1=φ2500mm(大于d1=2000mm),上砧采用L1×L1=1200×1200mm的平锤头(L1大于圆柱体合金坯料直径d2=720mm),墩粗变形过程中,随着坯料高度的降低,及时将保温毡盖住合金坯料的圆柱体侧面;待压机能力达到极限后,且坯料出现鼓形后(必须是单鼓形,如出现双鼓性必须矫正),再将上砧调换成宽度较窄的矩型锤头进行“局部变形、旋转锻造”的热加工锻造方法;一火局部变形锻造时,下工作砧不变,仍旧采用直径D1=φ2500mm的转台,上锤头(上工作砧)调换成宽度B=200~400mm(宽度较窄,减少压机所承受的压力)、长度L2=2300mm的矩型砧;在局部变形的整个过程中,及时将保温毡盖住合金坯料露裸的部分,确保整个坯料温度大于950℃;局部变形时,坯料随圆形砧旋转,矩形砧上下运动与坯料端面局部接触,坯料压下量25mm,矩形砧每次压下完成抬起后,圆形砧带动坯料旋转一定角度,矩形砧再次压下,待旋转一周后重复上述工艺,直到变形至所需规格,上、下砧配合完成锻造;锻至预定尺寸1650mm的中间坯盘件(按末火锻造预留30%~40%变形量计算出预定尺寸)时,采用抱钳进行翻身(减少阴阳面)及抛外圆操作,抛外圆及平整时,中间坯盘件可以不包覆保温毡;中间坯盘件回加热炉加热重新加热。第四,中间坯回炉加热;一般情况下,回炉加热的中间坯盘件是圆饼坯料,回炉加热时,中间坯盘件(坯料)下表面包覆保温毡,上表面及侧面不包覆保温毡,以保证回炉加热质量;若中间坯盘件仍是圆柱体,则不包覆保温毡直接回炉,以节省保温时间,保证坯料温度烧透;末火饼坯加热时间2小时;第五,采用“局部变形、旋转锻造”的锻造工艺,将φ1650mm的中间坯锻造成型(末火锻造);锻造时,转台预先铺保温毡,同时待坯料放在转台上时,马上将侧面及上表面盖满保温毡(事先剪成1000mm左右的小块待用),不能有坯料裸露在外,锻造时,坯料侧表面随时加盖保温毡;末火锻造必须采用150~200mm宽的锤头进行生产,每次旋转角度10~15°,应避免出现折叠;末火每锤头在压下量20~30mm;末火次变形量控制在30%~40%之间;末火锻造接近成品尺寸时,抛外圆然后平整,抛外圆采用抱钳进行超作,成品抛外圆应快速、准确,要保证有足够温度进行平整;锻造过程中,圆饼要求至少两次翻身,末火锻造时,根据圆饼厚度情况,旋转压2~3周后翻身继续旋转变形;翻身操作采用抱钳进行,要求迅速,以减少温降;坯料翻身时,迅速将转台上重新铺保温毡,按上面的步骤将侧面和顶部重新包套。
本发明具有热加工工艺合理、生产组织方便、现场可操作性强、装备通用性强的特点,有效解决了国内现有的3000~30000吨液压机设备不能生产大型高温合金涡轮盘的技术难题,生产的GH2674合金大型涡轮盘产品质量高,组织性能符合标准要求,生产效率高,经济效益和社会效益显著。

Claims (1)

1、大型高温合金涡轮盘的热加工锻造方法,其特征是采用五步法热加工成型工艺:首先是坯料制备,采用常规的墩拔方法,将合金电渣锭锻造成直径φ670~760mm、高径比2.0~2.5的圆柱体合金坯料;其次是坯料包覆保温加热,采用非金属保温材料对850~1100℃高温状态的合金坯料包覆保温;第三是墩粗与局部变形相结合的一火锻造,将合金坯料墩粗至1400~1800mm的中间坯;第四是中间坯回炉加热;第五是局部变形的锻造成型,生产出φ1400~1800mm的大型高温合金涡轮盘:
(1)坯料制备
采用常规的电渣锭墩拔生产工艺方法,将φ800~φ1000mm电渣锭,制备φ670~760mm圆柱体合金坯料,高径比为2.0~2.5,圆柱体表面车光,缺陷局部打磨,打磨干净,打磨宽深比大于6;
(2)坯料包覆保温
包覆坯料的保温材料是一种可粘贴绝热棉;
可粘贴绝热棉由绝热棉、双粘结剂组成;绝热棉是市场广泛供应的、主要成分是Al2O3+SiO2的绝热耐火“陶瓷纤维毯”,绝热棉可以卷曲,展开是一个长方形平面板,在绝热棉平面板的整个正面布满浇灌双粘结剂的小孔,小孔直径6~12mm,深度H1小于绝热棉的厚度H2,H1=(0.5~0.8)H2,H2-H1≥2mm;布满绝热棉正面的小孔,有规则的呈平行、交叉状间隔分布,是一组最小分布单元的重复,其最小分布单元可以是正三角形的3孔分布,也可以是正四边形及其中心的5孔分布,相邻小孔的邻间距L=30~60mm;双粘结剂由室温粘结剂和高温粘结剂按1∶(2~3)的比例组成;室温粘结剂可以选用天然植物纤维素或/和化学纤维素,使用水溶剂加以溶解,天然植物纤维素可以是淀粉,化学纤维素可以是羧甲基纤维素;高温粘结剂可以选用软化点温度为700~800℃的市场广泛供应的玻璃润滑剂,玻璃润滑剂的主要成分是SiO2、B2O3、NaO2,次要成分是CaO、MgO、Al2O3、TiCo3;灌入绝热棉正面小孔内的双粘结剂高出绝热棉正面小孔1~5mm,高出部分呈凹凸不平状,可以是篦齿形的片条状,并在绝热棉正面呈不连续分布,S1:S2=0.50~0.85,S1是绝热棉正面双粘结剂的面积之和,S2是绝热棉正面总面积;
圆柱体合金坯料加热至800~1000℃,出加热炉进行包套,可粘贴绝热棉包覆在圆柱体合金坯料的侧面,两端不包套;包套后的合金坯料继续进加热炉加热,加热温度按常规要求的温度上限控制加热,如GH2674合金的常规加热温度是1110~1130℃,则包套合金坯料的加热温度是1120~1130℃;保温时间比常规保温时间长3~6小时;
(3)墩粗与局部变形相结合的一火锻造
包覆可粘贴绝热棉的圆柱体合金坯料出炉,实施“墩粗变形+局部变形”的一火锻造变形;
一火锻造变形前,先在转台上铺可粘贴绝热棉,转台也就是下工作砧,圆柱体合金坯料上端面盖一层可粘贴绝热棉,也就是合金坯料全包覆保温;
一火锻造变形时,先采用传统的墩粗变形锻造工艺,转台直径D1大于合金涡轮盘成品规格尺寸d1,D1=(1.1~1.5)d1,D1=φ2200~φ2500mm,上砧采用尺寸大于圆柱体合金坯料直径d2的L1×L1的平锤头,L1=(1.5~2.0)d2,墩粗变形过程中,随着坯料高度的降低,及时将保温毡盖住合金坯料的圆柱体侧面;待压机能力达到极限后,且坯料出现鼓形后,必须是单鼓形,如出现双鼓性必须矫正,上砧调换成宽度较窄的矩型锤头进行“局部变形、旋转锻造”的热加工锻造方法;
局部变形前,下工作砧不变,采用直径D1的转台,圆柱体坯料放在圆形砧中心,上锤头调换成B×L2的矩型砧,上锤头就是上工作砧,宽度较窄,宽度B=200~400mm,长度L2=(1.1~1.5)D1;
在局部变形的整个过程中,及时将保温毡盖住合金坯料露裸的部分,确保整个坯料温度大于950℃;局部变形时,坯料随圆形砧旋转,矩形砧上下运动与坯料端面局部接触,坯料压下量20~30mm,矩形砧每次压下完成抬起后,圆形砧带动坯料旋转一定角度,矩形砧再次压下,待旋转一周后重复上述工艺,直到变形至所需规格,上、下砧配合完成锻造;锻至预定尺寸的中间坯盘件时,按末火锻造预留30%~40%变形量计算出预定的中间坯盘件尺寸,采用抱钳进行减少阴阳面的翻身操作及保证圆饼椭圆度的抛外圆操作,抛外圆及平整时,中间坯盘件可以不包覆保温毡;中间坯盘件回加热炉加热重新加热;
(4)中间坯盘件回炉加热
一般情况下,回炉加热的中间坯盘件是圆饼坯料,回炉加热时,中间坯盘件下表面包覆保温毡,上表面及侧面不包覆保温毡,以保证回炉加热质量;
若中间坯盘件仍是圆柱体,则不包覆保温毡直接回炉;
末火饼坯加热时间2~3小时;
(5)热加工锻造成型
热加工锻造成型采用“局部变形、旋转锻造”的锻造工艺,将φ1400~1800mm的中间坯锻造成型,也就是末火锻造;
锻造时,转台预先铺保温毡,同时待坯料放在转台上时,马上将侧面及上表面盖满保温毡,不能有坯料裸露在外,锻造时,坯料侧表面随时加盖保温毡;
末火锻造必须采用150~200mm宽的锤头进行生产,每次旋转角度10~15°,应避免出现折叠;末火每锤头在压下量20~30mm;
末火次变形量控制在30%~40%之间;
末火锻造接近成品尺寸时,抛外圆然后平整,抛外圆采用抱钳进行操作,成品抛外圆应快速、准确,要保证有足够温度进行平整;
锻造过程中,圆饼要求至少两次翻身,末火锻造时,根据圆饼厚度情况,旋转压2~3周后翻身继续旋转变形;翻身操作采用抱钳进行,要求迅速,以减少温降;坯料翻身时,迅速将转台上重新铺保温毡,按上面的步骤将侧面和顶部重新包套。
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