[發明專利]一種異截面大型環件的液態模鍛軋制復合成形方法

有效

• 申請號: 201210200508.7
• 申請日: 2012-06-18
• 公開（公告）號: CN102689163A
• 公開（公告）日: 2012-09-26
• 發明（設計）人: 李路;王放;陳志謙;于文斌
• 申請（專利權）人: 西南大學
• 主分類號: B23P15/00
• 分類號: B23P15/00;B21B37/00;B22D18/02
• 代理公司: 北京同恒源知識產權代理有限公司 11275
• 代理人: 趙榮之

1.一種異截面大型環件的液態模鍛軋制復合成型方法，其特征在于：包括熔煉→液態模鍛→均勻化→余熱等溫軋制→熱處理→精整；將金屬在熔化爐內按成分配比熔煉后，利用液態模鍛工藝得到近終截面環坯，經均勻化后的近終截面環坯降溫至金屬的始鍛溫度時，采用徑軸復合軋環機進行余熱等溫軋制。

2.根據權利要求1所述的異截面大型環件的液態模鍛軋制復合成型方法，其特征在于：所述液態模鍛的工藝參數為：

（1）加壓延時時間t1：對于有色金屬環件，加壓延時時間為10～20s；對于黑色金屬環件，液態金屬注入模膛后立即加壓；?

（2）加壓速度V1：?30～100?mm/s；

（3）充型時間t2：1～6s；

（4）比壓值P1：100～400MPa；

（5）保壓時間t3：對于有色金屬環件，當環坯的壁厚L≤50mm時，t3=0.5*L（s），當環坯的壁厚L≥100mm時，t3=1*L～1.5*L（s），當環坯的壁厚50<L<100mm時，t3=0.5*L～1*L（s）；對于黑色金屬環件，t3=30～100s；

（6）澆注溫度T1：取金屬液相線溫度以上80～100℃；

（7）液態模鍛模具預熱溫度T2：對于有色金屬環件，T2=150～250℃；對于黑色金屬環件，T2=150～400℃。

3.根據權利要求2所述的異截面大型環件的液態模鍛軋制復合成型方法，其特征在于：所述液態模鍛采用間接擠壓鑄造機，將液態模鍛模具固定于間接擠壓鑄造機上后，預熱至100～250?℃時，在液態模鍛模具型腔內均勻噴上一層脫模劑，脫模劑涂層的厚度為10～20微米，然后繼續預熱液態模鍛模具。

4.根據權利要求2所述的異截面大型環件的液態模鍛軋制復合成型方法，其特征在于：所述余熱等溫軋制依次包括快速輾擴階段、穩定輾擴階段、減速輾擴階段和成圓整形階段，所述快速輾擴階段和穩定輾擴階段時的軸向進給速度V_軸向與徑向進給速度V_徑向滿足V_軸向=0.5～0.6V_徑向，所述減速輾擴階段和成圓整形階段時，徑軸復合軋環機的錐輥不進給，僅軋制由于徑向軋制引起的寬展，當環坯的外徑與成品環件相差30～50?mm?時，軸向軋輥抬起。

5.根據權利要求4所述的異截面大型環件的液態模鍛軋制復合成型方法，其特征在于：所述余熱等溫軋制過程中控制徑軸復合軋環機的徑向進給量選擇鍛透所要求的最小進給量和咬入孔型所允許的最大進給量之間的較小值。

6.根據權利要求1所述的異截面大型環件的液態模鍛軋制復合成型方法，其特征在于：軋制模具與坯料溫差為±10℃。

7.根據權利要求1所述的異截面大型環件的液態模鍛軋制復合成型方法，其特征在于：所述液態模鍛模具的型腔形狀與環件的形狀相似，在液態模鍛模具的設計時，選取內/外截面上形狀簡單的一側作為定位基準面，并根據余熱等溫軋制時軋輥與近終截面環坯接觸的形狀設置液態模鍛模具的型腔，且液態模鍛模具型腔的閉合尺寸與環件最終截面尺寸相比：液態模鍛模具的徑向尺寸大于環件的徑向尺寸，液態模鍛模具的軸向尺寸小于環件的徑向尺寸。

8.根據權利要求1所述的異截面大型環件的液態模鍛軋制復合成型方法，其特征在于：所述余熱等溫軋制的輾擴比≥1.4，控制軋制后的環坯的內孔偏心度≤3°。

9.根據權利要求1所述的異截面大型環件的液態模鍛軋制復合成型方法，其特征在于：所述液態模鍛得到的近終截面環坯的芯孔直徑≥330mm。

10.根據權利要求1-6任一項所述的異截面大型環件的液態模鍛軋制復合成型方法，其特征在于：所述有色金屬為鋁合金或銅合金。