[發(fā)明專利]一種鈦合金凹形鍛件鍛后及熱處理過程中的防翹曲方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310091563.1
• 申請(qǐng)日: 2013-03-21
• 公開（公告）號(hào): CN103882357A
• 公開（公告）日: 2014-06-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 操貽高;薛強(qiáng);秦衛(wèi)東;毛智勇;張貴斌
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 陜西宏遠(yuǎn)航空鍛造有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): C22F1/18
• 分類號(hào): C22F1/18
• 代理公司: 中國(guó)航空專利中心 11008
• 代理人: 杜永保

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及金屬凹形鍛件加熱及冷卻過程中的防翹曲技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及鈦合金凹形鍛件加熱及冷卻過程中的防翹曲技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

鈦合金因其輕且具有較高的比強(qiáng)度，因此廣泛地應(yīng)用于飛行器的結(jié)構(gòu)件上；而凹形結(jié)構(gòu)的鈦合金鍛件是飛行器中重要承力結(jié)構(gòu)件之一。隨著飛行器的性能的不斷提高，對(duì)凹形結(jié)構(gòu)的鈦合金鍛件的質(zhì)量要求也在不斷地提高，某型飛行器的設(shè)計(jì)中對(duì)其所采用的凹形結(jié)構(gòu)的鈦合金鍛件要求其翹曲程度不大于2.5/1000。但該類鍛件在通常的鍛造生產(chǎn)中，翹曲程度可達(dá)6/1000～10/1000，即使采用上錘鍛造和消除應(yīng)力的熱處理來(lái)校正，翹曲程度也僅能達(dá)到3/1000～6/1000，仍不能滿足某型飛行器的設(shè)計(jì)中對(duì)凹形結(jié)構(gòu)鈦合金鍛件的翹曲度要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：解決鈦合金凹形鍛件鍛后冷卻及加熱過程中的翹曲問題。

本發(fā)明的技術(shù)方案是:為了解決鈦合金凹形鍛件鍛后冷卻及加熱過程中的翹曲問題，避免凹形鍛件由于上下表面形狀不同和所處環(huán)境所導(dǎo)致的冷卻不一致，在鈦合金凹形鍛件鍛后冷卻時(shí)采用將凹形鍛件凹口向上平放懸空冷卻的方式；在鈦合金凹形鍛件熱處理的加熱及冷卻過程中，將兩件同樣的鈦合金凹形鍛件凹口相對(duì)地扣合在一起，并對(duì)兩端的上下表面和左右表面及中部的上下表面和左右表面分別施加約束。

所述的約束為采用耐高溫合金墊塊和一定重量的壓塊以及低膨脹高溫材料的擋板對(duì)鍛件實(shí)施約束，用以限制鍛件在加熱或冷卻過程中的變形所導(dǎo)致的翹曲。所述的耐高溫合金墊塊優(yōu)選GH4169高溫合金墊塊；所述低膨脹高溫材料的擋板優(yōu)選低彭脹高溫合金GH903制作的固定擋板。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明在鈦合金凹形鍛件鍛后冷卻時(shí)采用將凹形鍛件凹口向上平放懸空冷卻的方式；在鈦合金凹形鍛件熱處理的加熱及冷卻過程中，將兩件同樣的鈦合金凹形鍛件凹口相對(duì)地扣合在一起，并對(duì)兩端的上下表面和左右表面及中部的上下表面和左右表面分別施加約束方式，解決了鈦合金凹形鍛件鍛后冷卻及加熱過程中的翹曲問題，滿足了某型飛行器對(duì)凹形結(jié)構(gòu)的鈦合金鍛件的翹曲度要求，并且其實(shí)施費(fèi)用低廉，易于實(shí)現(xiàn)。

具體實(shí)施方式

下面通過具體的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的方法進(jìn)行詳細(xì)地說明。

某型飛行器的設(shè)計(jì)中對(duì)其所采用的凹形結(jié)構(gòu)的鈦合金鍛件要求其翹曲程度不大于2.5/1000，按照設(shè)計(jì)要求選材為TC18鈦合金，該鍛件采用本發(fā)明所述防翹曲方法進(jìn)行鍛造生產(chǎn)，即：首先，在模鍛過程中，每火次鍛造完后將鍛件凹口朝上平放于支架上懸空自然冷卻，通過鍛件自重抵消部分冷卻過程中的應(yīng)力釋放，終鍛冷卻至室溫后鍛件翹曲程度為2/1000mm；然后，在鍛件的熱處理時(shí)，將兩個(gè)鍛件凹口相對(duì)地扣合在一起，平放入熱處理爐內(nèi)，并用耐熱高溫合金GH4169墊塊將鍛件支起并保證鍛件離爐膛底部的高度大于100mm，鍛件前后的高度差小于0.2mm，并在兩側(cè)施加由GH903低彭脹高溫合金制作的固定擋板以減少鍛件朝兩側(cè)的變形，進(jìn)一步在鍛件上表面等間隔地放置10塊不銹鋼壓塊，用以限制鍛件向上的變形，該鍛件出爐空冷至室溫后的翹曲程度為2.2/1000，滿足了某型飛行器的設(shè)計(jì)中對(duì)其所采用的凹形結(jié)構(gòu)的鈦合金鍛件翹曲程度不大于2.5/1000的要求，所述防翹曲的方法費(fèi)用低廉，易于實(shí)現(xiàn)。