[發明專利]一種薄壁高溫合金精密鑄件局部變形熱處理矯正方法

有效

• 申請號: 201711466608.3
• 申請日: 2017-12-28
• 公開（公告）號: CN108251624B
• 公開（公告）日: 2019-07-09
• 發明（設計）人: 康茂東;李建中;王俊;吳贇;劉雅輝;于軍偉;鞠江;冒飛飛;姚滿;高海燕;趙楊勇;薛菁;王國祥;何樹先;孫寶德
• 申請（專利權）人: 上海交通大學;上海中超航宇精鑄科技有限公司
• 主分類號: C21D9/00
• 分類號: C21D9/00;C21D11/00
• 代理公司: 上海恒慧知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 31317
• 代理人: 徐紅銀

本發明提供一種薄壁高溫合金精密鑄件局部變形熱處理矯正方法，包括：測量薄壁高溫合金精密鑄件實際尺寸；將實際尺寸與薄壁高溫合金精密鑄件理論尺寸進行比對，獲得實測尺寸與理論尺寸的差值；將工裝安裝到薄壁高溫合金精密鑄件尺寸超差部位，測量尺寸超差部位尺寸，改變工裝工作區長度，使薄壁高溫合金精密鑄件尺寸超差區域的實際尺寸與理論尺寸差異為零，鎖緊此時工裝工作區長度，將薄壁高溫合金精密鑄件和工裝一起熱處理，實現薄壁高溫合金精密鑄件尺寸超差部位精確定量矯形。本發明實現精確矯正，同時一次性矯形，既減少了熱處理次數降低了研究成本，又縮短了研發時間。

技術領域

本發明涉及高溫合金精密鑄造領域，具體地，涉及的是一種薄壁高溫合金精密鑄件局部變形熱處理矯正方法。

背景技術

新一代航空發動機氣動布局越來越先進，對制造提出了越來越苛刻的要求，要求大量采用整體化、薄壁化和復雜化等結構，而復雜薄壁高溫合金鑄件在鑄造過程中由于高溫合金液固凝固收縮，造成鑄件局部內應力非常大，進而導致鑄件部分位置尺寸超差，往往無法滿足設計需求。因此，必須采取有效措施矯正鑄件變形，為高性能航空發動機研制提供支撐。

經對現有技術的文獻檢索發現：

申請號為201510980355.6的中國發明專利，涉及到一種框架類鑄件熱處理變形矯正方法。該專利針對現在卡箍和堵盤等鑄件熱處理變形控制方法實用性差的技術問題，采用可調式工裝將鑄件前端、中部及后部固定，防止鑄件固溶及入水過程出現變形，固溶后在彎曲應力集中的鑄件中部區域，施加載荷使鑄件中部產生逆彎曲應力方向的變形，隨后通過鑄件本身結構重力產生的彎曲應力作用下恢復到尺寸誤差控制的范圍內，可較好的解決框架類鋁合金鑄件熱處理變形問題等。但是該專利其不足之處在于：變形控制方面仍然沒有實現精確定量，很難直接用于尺寸精度要求更高的高溫合金鑄件。

申請號為201410118018.1的中國發明專利，涉及大型薄壁桶形殼體近凈成形鑄件變形控制方法。該專利在現有桶形殼體鑄件筋板基礎上，沿著筋板徑向增加加工余量，隨后通過機加工去除增加的加工余量。但該專利采用機加工切削實現尺寸控制方法，去除了鑄造表面致密的細晶層，降低了力學性能；此外，機加工也增加了鑄件研制成本。因此，該方法不適用于綜合性能要求極高的航空發動機用高溫合金復雜薄壁鑄件變形控制。

發明內容

針對現有技術中的缺陷，本發明的目的是提供一種薄壁高溫合金精密鑄件局部變形熱處理矯正方法，該方法能實現高精度矯正，為高尺寸精度高溫合金鑄件研制提供支持。

根據本發明的一個方面，提供一種薄壁高溫合金精密鑄件局部變形熱處理矯正方法，包括：

測量薄壁高溫合金精密鑄件(1)實際尺寸；

將薄壁高溫合金精密鑄件(1)實際尺寸與薄壁高溫合金精密鑄件(1)理論尺寸進行比對，獲得薄壁高溫合金精密鑄件(1)實測尺寸與理論尺寸的差值；

將工裝(2)安裝到薄壁高溫合金精密鑄件(1)尺寸超差部位，測量尺寸超差部位尺寸，改變工裝(2)工作區長度，使薄壁高溫合金精密鑄件(1)尺寸超差區域的實際尺寸與理論尺寸差異為零，鎖緊此時工裝(2)工作區長度，將薄壁高溫合金精密鑄件(1)和工裝(2)一起熱處理，實現薄壁高溫合金精密鑄件(1)尺寸超差部位精確定量矯形。

進一步的，所述測量薄壁高溫合金精密鑄件(1)，獲得薄壁高溫合金精密鑄件(1)實際尺寸，可以采用高分辨率的激光測量儀，或者采用高精度的三坐標尺寸測量儀。

進一步的，若薄壁高溫合金精密鑄件(1)存在多個尺寸超差區域，可以采用多個工裝(2)反復調節，使薄壁高溫合金鑄件(1)尺寸在誤差允許范圍內，可實現熱處理矯正。

進一步的，所述測量尺寸超差部位尺寸采用帶表內卡規(4)進行，在鎖緊時工裝(2)工作區長度后，取下帶表內卡規(4)。