[發明專利]一種航空發動機用GH5188方形尾噴管的制造方法

有效

• 申請號: 201410404205.6
• 申請日: 2014-08-18
• 公開（公告）號: CN104227344B
• 公開（公告）日: 2017-05-24
• 發明（設計）人: 張華;孫傳華;王華東;張園園;楊汝彪;盧漫宇;張建軍;王清
• 申請（專利權）人: 貴州航宇科技發展股份有限公司
• 主分類號: B23P15/00
• 分類號: B23P15/00
• 代理公司: 貴陽天圣知識產權代理有限公司52107
• 代理人: 杜勝雄

技術領域

本發明涉及一種航空發動機用GH5188方形尾噴管的制造方法。

背景技術

GH5188是固溶強化型鈷基高溫合金，加入鎢固溶強化，使合金具有優良的高溫熱強性，添加較高含量鉻和微量元素鑭，使合金具有良好的高溫抗氧化性能，同時具有滿意的成型、焊接等工藝性能，適于制作航空發動機上的在980℃以下要求高強度和在1100℃以下要求抗氧化的零件，也可以在航天發動機和航天飛機上使用。該合金在國外廣泛應用于制作燃氣渦輪及導彈的高溫部件，如燃燒室、尾噴管及核能工業中的熱交換器等部件，在國內用該合金制成的航空發動機燃燒室火焰筒和導向葉片等高溫部件已通過長期試車考驗，并投入生產應用。

目前，航空發動機用GH5188方形尾噴管的制造方法主要包括，采用自由鍛工藝鍛造出GH5188方形尾噴管毛坯，后續通過機械加工獲得零件，采用上述方法的缺點為：采用自由鍛工藝，材料利用率低；由于自由鍛后需進行分段焊接，所獲得的尾噴管零件組織不均勻，力學性能不穩定，導致零件使用壽命短。

發明內容

本發明的目的在于提供一種航空發動機用GH5188方形尾噴管的制造方法，解決目前航空發動機用GH5188方形尾噴管生產中材料利用率低、零件組織不均勻、力學性能不穩定、零件使用壽命短等問題。

為解決上述技術問題，本發明采用以下技術方案予以實現：

一種航空發動機用GH5188方形尾噴管的制造方法，包括下料、加熱、敦粗、沖孔、軋制等，其中：采用壓方工藝將軋制獲得的環坯擠壓為方坯，主要包括以下步驟：

（1）下料、加熱、敦粗、沖孔

將GH5188合金坯料倒角R20mm，采用加熱溫度為1130℃～1170℃對坯料進行加熱，加熱保溫時間按照6min/10mm來計算；將坯料沿軸向鐓粗至長度為原長度的21%～24%，以沖頭進行沖孔；

（2）軋制

將環坯A回爐重新加熱后，裝入軋環機進行軋制，環軋機的主輥轉速為1.5rad/s，錐輥轉速為1.0rad/s；將芯輥進給速度由0mm/s增加到1.2mm/s，使環坯A咬入軋制；再將芯輥進給速度由1.2mm/s增加到2mm/s，使環坯A穩定軋制；再將芯輥進給速度由2mm/s逐漸減小到0.4mm/s，從而獲得尺寸符合要求的環坯B；

（3）壓方

將環坯B回爐重新加熱后，在所述環坯B內孔中放入模具，將所述模具和環坯B一起放在液壓機上，并分別按順序從方向A、方向B、方向C、方向D擠壓環坯B，獲得符合尺寸要求的方坯；

（4）成形

將方坯回爐重新加熱后，在液壓機上使用馬架、方馬杠成形，即得所述方形尾噴管，成形過程中所述液壓機的鍛造壓力為1240T，所述液壓機下壓速度為8mm/s。

優選地，步驟（2）中軋環機的軋制力為190T～220T。

本發明的有益效果：本發明提供了一種航空發動機用GH5188方形尾噴管的制造方法，由于制坯采用軋制后彎形，壁厚均勻，分料準確，保證了鍛件成形后的壁厚均勻，提高了原材料利用率；由于制坯時采用了軋制，成型時采用馬架、方馬杠，并優化了軋制及成型工藝，使鍛件組織均勻、力學性能穩定、延長了使用壽命。

附圖說明

圖1為GH5188合金坯料圖；

圖2為GH5188合金坯料敦粗、沖孔后的環坯圖；

圖3為圖2通過軋制后的環坯圖；

圖4為方坯圖；

圖5為成形后的方形尾噴管零件圖；

圖6為軋制示意圖；

圖7為壓方示意圖；

圖8為擠壓后模具與方坯狀態圖；

圖9為使用馬架及方馬杠成形示意圖；

圖10為圖9的A-A剖面圖；

圖中，1—坯料，2—環坯A，3—環坯B，4—方坯，5—方形邊，6—主輥，7—芯輥，8—模具，9—方向A，10—方向B，11—方向C，12—方向D，13—液壓機，14—方馬杠，15—馬架。

具體實施方式

為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本發明的附圖和實施例，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。

實施本發明所述的一種航空發動機用GH5188方形尾噴管的制造方法需要提供鍛造加熱爐、壓力機、軋環機、機械手及其他工裝模具等設備。