[發(fā)明專利]TC25鈦合金復雜異形截面環(huán)形件的輾軋成形方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210531776.7
• 申請日: 2012-12-12
• 公開（公告）號: CN103111557A
• 公開（公告）日: 2013-05-22
• 發(fā)明（設計）人: 盧漫宇;楊家典;陳學洪;吳永安;張家俊;張星;楊汝彪
• 申請（專利權）人: 貴州航宇科技發(fā)展股份有限公司
• 主分類號: B21H1/06
• 分類號: B21H1/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種TC25鈦合金復雜異形截面環(huán)形件的輾軋成形方法，包括把按規(guī)格下料的TC25鈦合金棒料（1）加熱到850℃～995℃的變形溫度后經(jīng)鐓粗、沖孔和兩次小變形量環(huán)軋成矩形預軋坯（10）的步驟，其特征在于，該方法還包括以下步驟：

加熱所述矩形預軋坯（10）到上述變形溫度后裝進軋環(huán)機使其縱向截面處于輾軋模具的預軋異形孔型（11）內，所述預軋異形孔型（11）由具有凹槽面（16₀）的預軋內型模塊（16）、具有上凹槽面（17₁）和下凹槽面（17₂）的預軋外型模塊（17）及上端蓋（18）和下端蓋（19）圍成；

啟動軋環(huán)機使芯輥（12）和主輥（13）以900KN～1900KN的軋制力在預軋異形孔型（11）內輾軋矩形預軋坯（10），矩形預軋坯(10)以9mm/s～14mm/s的速度沿徑向展寬，并在預軋內型模塊（16）和預軋外型模塊（17）的輾軋下沿與終軋異形截面環(huán)形件（40）結構形狀相反的方向按預定的體積流量變形成異形預軋坯（30）；所述異形預軋坯（30）由第一預軋矩形環(huán)（S₀₁）、第二預軋異形環(huán)（S₀₂）、第三預軋矩形環(huán)（S₀₃）、第四預軋異形環(huán)（S₀₄）及第五預軋矩形環(huán)（S₀₅）依次疊加組成；在異形預軋坯（30）的內環(huán)面上具有預軋內凸臺面（30⁰），在其外環(huán)面上具有預軋上凸臺面（30¹）和預軋下凸臺面（30²），所述預軋上凸臺面（30¹）處于第二預軋異形環(huán)（S₀₂）的外周面，所述預軋下凸臺面（30²）處于第四預軋異形環(huán)（S₀₄）的外周面；在第二預軋異形環(huán)（S₀₂）和第四預軋異形環(huán)（S₀₄）之間具有預軋凹槽面（30³），并且所述第一預軋矩形環(huán)（S₀₁）與第五預軋矩形環(huán)（S₀₅）形狀和尺寸完全相同、所述第二預軋異形環(huán)（S₀₂）與第四預軋異形環(huán)（S₀₄）形狀和尺寸完全相同；

把軋環(huán)機芯輥模的預軋內型模塊（16）更換為終軋內型模塊（16′），所述終軋內型模塊（16′）的外周面具有外凸臺面（16⁰）；把主輥模的預軋外型模塊（17）更換為終軋外型模塊（17′），所述終軋外型模塊（17′）的外周面上具有上凸臺面（17¹）和下凸臺面（17²）；所述終軋內型模塊（16′）、終軋外型模塊（17′）的外周面與所述上端蓋（18）、下端蓋（19）圍成終軋異形孔型（11′）；

把異形預軋坯（30）在鍛造加熱爐內加熱到850℃～995℃的變形溫度后裝?進軋環(huán)機使其縱向截面處于終軋異形孔型（11′）內，使終軋內型模塊（16′）的外凸臺面（16⁰）與異形預軋坯（30）的預軋內凸臺面（30⁰）相對應，終軋外型模塊（17′）的上凸臺面（17¹）與異形預軋坯（30）的預軋上凸臺面（30¹）相對應，終軋外型模塊（17′）的下凸臺面（17²）與異形預軋坯（30）的預軋下凸臺面（30²）相對應；

啟動軋環(huán)機以580KN～980KN的軋制力對異形預軋坯（30）進行軋制，所述異形預軋坯（30）在終軋異形孔型（11′）內，其內環(huán)面上的預軋內凸臺面（30⁰）及其外環(huán)面上的預軋上凸臺面（30¹）、預軋下凸臺面（30²）首先受到來自終軋內型模塊（16′）的外凸臺面（16⁰）及終軋外型模塊（17′）的上凸臺面（17¹）、下凸臺面（17²）的軋制，異形預軋坯（30）在異形孔型（11′）內以1mm/s～9mm/s的速度沿徑向展寬，其內金屬流動從第二預軋異形環(huán)（S₀₂）向第一預軋矩形環(huán)（S₀₁）和第三預軋矩形環(huán)（S₀₃）流動，同時從第四預軋異形環(huán)（S₀₄）向第三預軋矩形環(huán)（S₀₃）和第五預軋矩形環(huán)（S₀₅）方向流動；當?shù)诙A軋異形環(huán)（S₀₂）內的金屬流到第一預軋矩形環(huán)（S₀₁）和第三預軋矩形環(huán)（S₀₃）內的金屬體積分別為預定的流量體積V₀，并且當?shù)谒念A軋異形環(huán)（S₀₄）內的金屬流到第三預軋矩形環(huán)（S₀₃）和第五預軋矩形環(huán)（S₀₅）內的金屬體積分別為預定的流量體積V₀時，異形預軋坯（30）在終軋異形孔型（11′）內被輾軋成復雜的異形截面環(huán)形件（40）；所述異形截面環(huán)形件（40）由第一終軋異形環(huán)（S₁）、第二終軋矩形環(huán)（S₂）、第三終軋異形環(huán)（S₃）、第四終軋矩形環(huán)（S₄）及第五終軋異形環(huán)（S₅）依次疊加組成，所述第三終軋異形環(huán)（S₃）的外環(huán)面具有終軋外凸臺面（40³），在所述第一終軋異形環(huán)（S₁）與第三終軋異形環(huán)（S₃）之間具有終軋上凹槽面（40¹），在所述第三終軋異形環(huán)（S₃）與第五終軋異形環(huán)（S₅）之間具有終軋下凹槽面（40²），在所述異形截面環(huán)形件（40）的內環(huán)面上具有終軋內凹槽面（40⁰），并且所述第一終軋異形環(huán)（S₁）與第五終軋異形環(huán)（S₅）的形狀和尺寸完全相同、所述第二終軋矩形環(huán)（S₂）與第四終軋矩形環(huán)（S₄）的形狀和尺寸完全相同。

2.根據(jù)權利要求1所述TC25鈦合金復雜異形截面環(huán)形件的輾軋成形方法，其特征在于：所述異形預軋坯（30）與所述異形截面環(huán)形件（40）之間的體積關系按下列公式計算：?

V₀₁=V₁－V₀；V₀₂=V₂＋2V₀；V₀₃=V₃－2V₀；V₀₄=V₄＋2V₀；V₀₅=V₅－V₀；

式中：

V₀₁——第一預軋矩形環(huán)（S₀₁）對應的環(huán)形體積；

V₀₂——第二預軋異形環(huán)（S₀₂）對應的環(huán)形體積；

V₀₃——第三預軋矩形環(huán)（S₀₃）對應的環(huán)形體積；

V₀₄——第四預軋異形環(huán)（S₀₄）對應的環(huán)形體積；

V₀₅——第五預軋矩形環(huán)（S₀₅）對應的環(huán)形體積；

V₁——第一終軋異形環(huán)（S₁）對應的環(huán)形體積；

V₂——第二終軋矩形環(huán)（S₂）對應的環(huán)形體積；

V₃——第三終軋異形環(huán)（S₃）對應的環(huán)形體積；

V₄——第四終軋矩形環(huán)（S₄）對應的環(huán)形體積；

V₅——第五終軋異形環(huán)（S₅）對應的環(huán)形體積；

V₀——從第二預軋異形環(huán)（S₀₂）內流到第一預軋矩形環(huán)（S₀₁）內的預定金屬流量體積；等于從第二預軋異形環(huán)（S₀₂）內流到第三預軋矩形環(huán)（S₀₃）內的預定金屬流量體積；等于從第四預軋異形環(huán)（S₀₄）內流到第三預軋矩形環(huán)（S₀₃）內的預定金屬流量體積；等于從第四預軋異形環(huán)（S₀₄）內流到第五預軋矩形環(huán)（S₀₅）內的預定金屬流量體積。?