[發明專利]一種鎳基高溫合金高筒環件的輾軋成形方法

有效

• 申請號: 201410200611.0
• 申請日: 2014-05-13
• 公開（公告）號: CN105081678B
• 公開（公告）日: 2018-01-16
• 發明（設計）人: 程敢;牛曉恒;李增樂;惠斌
• 申請（專利權）人: 陜西宏遠航空鍛造有限責任公司
• 主分類號: B23P15/00
• 分類號: B23P15/00
• 代理公司: 中國航空專利中心11008
• 代理人: 杜永保

技術領域

本發明屬于鎳基高溫合金的輾軋成形技術領域，涉及一種鎳基高溫合金高筒環件的輾軋成形方法。

背景技術

航空航天等領域廣泛采用鎳基高溫合金制造回轉體零部件，例如機匣和燃燒室等，由于鍛件的壁厚較薄，高度較高，加之組織性能要求也較高，因此選擇輾軋成形；原有的鎳基高溫合金高筒環件輾軋工藝是首先鐓餅，然后進行沖孔和馬擴，最終環軋成形。隨著航空和航天領域技術的不斷發展，出現了大量的大高厚比的鎳基高溫合金高筒環件，而采用上述的制坯工藝，將需要與其相適應的大噸位的鍛造設備，故此大幅地增加了鎳基高溫合金高筒環件的制造成本。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：為降低鎳基高溫合金高筒環件的制造成本，減少大噸位鍛造設備的使用。

本發明的技術方案是：

一種鎳基高溫合金高筒環件的輾軋成形方法，包括如下步驟，

步驟1坯料加熱，然后進行熱包套，包套材料用10～15mm厚度高溫棉及粉狀高溫黏結劑，包套后回爐保溫30min后出爐進行鍛壓；

步驟2鐓餅沖孔：在壓機上鍛壓坯料使其達到30％～50％成形為餅坯,餅坯沖孔，孔直徑等于芯軸直徑減去15mm；

步驟3機加內孔：機加內孔至大于芯軸直徑5mm；

步驟4重復步驟1的工藝；

步驟5芯軸拔長：二火成形，第一火用六方V型槽拔長，每錘壓下量20mm，滿砧送進,使孔貼實芯軸；第二火用六方V型槽拔長，1/3鍛件長度送進，每錘壓下量40mm；

步驟6重復步驟1的工藝；

步驟7環軋：一火成形。

本發明的有益效果是：本發明通過在原有的鎳基高溫合金高筒環件輾軋工藝中，將鐓餅、沖孔、馬擴、環軋改為鐓餅、沖孔、芯軸拔長、環軋；通過芯軸拔長制坯減小受壓截面面積，降低了制坯的變形抗力，實現了利用小噸位設備制造鎳基高溫合金高筒環件的目的，降低了對加工設備的要求，節省了成本，為鎳基高溫合金高筒環件輾軋工藝提供了一種新的選擇途徑。

以某航天用燃燒室高筒環件(材料為GH4099合金)為例，當使用傳統碾軋工藝時，需要1500T的設備壓力，而通過本發明的工藝，僅需要400T的設備壓力，極大的降低了設備要求，節約了成本。

具體實施方式

以下結合實施例對具體實施方式進行說明。

選取某航天用燃燒室高筒環件，其材料采用了GH4099合金，當使用鐓餅、沖孔、馬擴制坯時，需要1500T的設備壓力；

本實施例中，當使用鐓餅、沖孔、芯軸拔長制坯時，需要400T的設備壓力，詳細工藝步驟如下：

步驟一，坯料加熱：棒料冷料加熱，預熱(700℃±50℃)保溫時間按0.6min/mm計算，高溫(1100℃±20℃)加熱包套前保溫時間按0.6min/mm計算；在高溫保溫后進行熱包套(包套材料用10～15mm厚度高溫棉及粉狀高溫黏結劑)，包套后回爐保溫30min后出爐進行鍛壓。

步驟二，鐓餅沖孔：二火成形，第一火鐓粗至Φ514×320，第二火沖孔尺寸為Φ260×100。

步驟三，機加內孔：內孔車至Φ270，倒內孔圓角。

步驟四，重復步驟一中的加熱工藝。

步驟五，芯軸拔長：二火成形，尺寸為Φ436×Φ280×530，第一火輕緩變形，使孔貼實芯軸。六方V型槽拔長，每錘壓下量20mm，滿砧送進；第二火六方V型槽較大變形拔長鍛件，1/3鍛件長度送進，每錘壓下量40mm。

步驟六，重復步驟一中的加熱工藝。

步驟七，環軋：一火成形，尺寸為Φ528×Φ424×523。