[發明專利]鋁合金錐形環鍛件的輾軋成形方法

無效

• 申請號: 200810068726.3
• 申請日: 2008-04-23
• 公開（公告）號: CN101279348A
• 公開（公告）日: 2008-10-08
• 發明（設計）人: 魏志堅;段忠園;舒毅;何濤;吳濤;夏欲民;周紅;宋捷;張衡;劉志棋;崔一平
• 申請（專利權）人: 貴州航宇科技發展有限公司;貴州安大航空鍛造有限責任公司
• 主分類號: B21H1/06
• 分類號: B21H1/06;B21J1/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種環形鍛件的軋制成形方法，特別是涉及了鋁合金錐形環鍛件的輾軋成形方法。

背景技術

采用鋁合金(如美國材料牌號2618等)制造的民用航空發動機的錐形環鍛件，如內圈等部件由于長期在高空、高壓下工作，要求鍛件具有較好的力學性能及組織穩定性。

“大型錐形環件成型制造新工藝及其數值模擬”(王澤武等，《核動力工程》，第28卷第2期，第69～72頁，2007年4月)一文公開了一種錐形環件的成形工藝，該工藝包括制坯、加熱、軋制及后續加工。采用該工藝軋制普通碳素鋼的錐形環件時是把軋環機的主輥、芯輥和抱輥加工成錐形后再把錐形環坯軋制成錐形環件的。采用該工藝軋制錐形環件，由于是靠主輥、芯輥和抱輥的錐面形狀來確定錐形環件的錐面形狀，靠錐輥來軋制其高度，因此，只能軋制內外環面為平整面的簡單錐形環件(如該文圖示的那樣)，而且對于錐度或高度不一樣的錐形環件，需要更換輥型，正如該文所指出的“錐形環件不同于矩形截面環件，在軸向上環件有一定斜度，需要重新設計主輥、芯輥和抱輥”。由此可知，采用該工藝不可能軋制出內外環面為復雜曲面的錐形環件，而且軋制不同形狀的簡單錐形環件時頻繁更換輥型將會增加制造成本、延長生產周期和不利于設備的維護保養。

上述錐形環件成型制造新工藝并未公開軋制鋁合金錐形環鍛件的具體工藝步驟，若采用該工藝軋制鋁合金錐形環鍛件，存在的問題如下：

不能軋制環面為復雜曲面并沿零件外形呈流線分布的錐形環鍛件，因此，當需要軋制環面為復雜曲面的錐形環鍛件時，只能靠增大加工余量的方法先軋制成該文所公布的環面為平整面的錐形環鍛件，再通過機加工成環面為復雜曲面的錐形環鍛件。這樣加工而成的錐形環鍛件，環鍛件毛坯的加工余量大，鍛件尺寸精度較差，鍛件的外形流線不能沿零件外形分布；由于加工量較大，既費時費力和浪費大量的貴重鋁合金材料，又切斷了鍛件的外形流線從而對鍛件的組織和性能產生不利影響。

軋制鋁合金錐形環鍛件時，從合金棒料到最終軋制成錐形環鍛件，合金的變形量對環鍛件的組織和性能影響很大，由于鋁合金的塑性較差，其變形量選擇不準，將會造成環鍛件晶粒粗大、軋裂、軋傷、易產生飛邊等缺陷，從而影響鍛件的交付和使用。

有鑒于此，本發明提供了一種鋁合金錐形環鍛件的輾軋成形方法。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種準確的變形量來實現鋁合金錐形環鍛件精確輾軋成形的方法，采用該方法輾軋的錐形環鍛件沿零件外形呈流線分布，并具有優良的組織和性能。

為解決上述技術問題，本發明所述鋁合金錐形環鍛件的輾軋成形方法，其技術方案包括以下步驟：

把按規格下料的鋁合金棒料加熱到變形溫度，經鐓粗使其變形65％～70％得到實心圓餅；把所述實心圓餅沖孔使其孔徑尺寸是其外徑尺寸的30％～35％后得到空心圓餅；

加熱所述空心圓餅到變形溫度后使其被馬架擴孔變形35％～40％后得到矩形環坯；把所述矩形環坯加熱到變形溫度后裝進脹形模內被脹形變形10％～15％后得到錐形預軋坯；

加熱所述錐形預軋坯到變形溫度，把所述預軋坯裝進軋環機輾軋模具，所述預軋坯的縱向截面在輾軋模具的錐形孔型內被軋環機輾軋并按所述孔型形狀變形40％～45％，所述預軋坯壁厚減小并沿徑向展寬被輾軋成錐形環鍛件。

當構成上述錐形孔型的輾軋模具的錐形面是曲面時，輾軋成形的錐形環鍛件的環面為曲面；當構成上述錐形孔型的輾軋模具的錐形面是平整面時，輾軋成形的錐形環鍛件的環面為平整面。

輾軋時，上述預軋坯沿徑向的展寬速度是2mm/s～15mm/s，受到的徑向軋制力是20000kg～120000kg。

與現有技術相比，本發明的有益效果如下：