[發明專利]高效率消除坯料內部孔洞型缺陷的超高溫軟芯鍛造方法

有效

• 申請號: 201810273899.2
• 申請日: 2018-03-29
• 公開（公告）號: CN110315018B
• 公開（公告）日: 2020-08-21
• 發明（設計）人: 徐斌;郭逸豐;孫明月;曹艷飛;李殿中
• 申請（專利權）人: 中國科學院金屬研究所
• 主分類號: B21J5/06
• 分類號: B21J5/06;B21J13/06;B21J9/20
• 代理公司: 沈陽優普達知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 21234
• 代理人: 張志偉

1.一種高效率消除坯料內部孔洞型缺陷的超高溫軟芯鍛造方法，其特征在于，首先將液芯率在3~7%的鋼錠熱送到壓機，然后將帶液芯的鋼錠實施寬砧徑向壓實高溫保壓鍛造，使得坯料內部孔洞型缺陷在形成萌芽期、在強制補縮和壓力凝固的作用下被消除，最后經回爐采用平砧修整到所需工藝尺寸，具體步驟如下：

1）將帶液芯鋼錠熱送到壓機，準備鍛造，確保鍛造開始時鋼錠液芯率在3~7%；

2）使用平板作為上下砧，采用寬砧徑向壓實工藝沿直徑方向對坯料進行壓下，在寬砧徑向壓實過程中的壓下率為10%~15%，保證總變形時間在10min以上；

3）將上平板向冒口端移動，露出鋼錠長度的1/4，采用寬砧徑向壓實工藝沿直徑方向對坯料進行壓下，在寬砧徑向壓實過程中的壓下率為10%~15%，保證總變形時間在10min以上；

4）將上平板繼續向冒口端移動，露出鋼錠長度的一半，采用寬砧徑向壓實工藝沿直徑方向對坯料進行壓下，在寬砧徑向壓實過程中的壓下率為10%~15%，保證總變形時間在10min以上；

5）在寬砧徑向壓實后，將坯料回爐重新加熱至材料傳統鍛造溫度并保溫，出爐后使用上下平砧采用常規拔長方法拔長，修整坯料外形至長方體形狀，此后該坯料可變形至任意形狀，按照常規方法制定工藝。

2.按照權利要求1所述的高效率消除坯料內部孔洞型缺陷的超高溫軟芯鍛造方法，其特征在于，所述步驟1）中，鋼錠從澆注到熱送到壓機進行鍛造的時間采用計算機模擬確定。

3.按照權利要求1所述的高效率消除坯料內部孔洞型缺陷的超高溫軟芯鍛造方法，其特征在于，所述步驟2）中，開鍛前，鋼錠表面溫度最低點不低于1000℃，變形過程中，采用上下平板保壓變形，砧寬應覆蓋鋼錠總長度，其壓下方向是常規拔長方法中的壓下方向，且用石棉覆蓋坯料防止熱量散失過快。

4.按照權利要求1所述的高效率消除坯料內部孔洞型缺陷的超高溫軟芯鍛造方法，其特征在于，所述步驟3）、4）變形過程中，采用上下平板保壓變形，用石棉覆蓋坯料防止熱量散失過快，在經過步驟2）、3）、4）的寬砧徑向壓實后，鋼錠呈階梯狀。

5.按照權利要求1所述的高效率消除坯料內部孔洞型缺陷的超高溫軟芯鍛造方法，其特征在于，所述步驟2）、3）、4）中，如果提前到達15%壓下量，則調低壓機壓力進行保壓。

6.按照權利要求1所述的高效率消除坯料內部孔洞型缺陷的超高溫軟芯鍛造方法，其特征在于，所述步驟2）、3）、4）中，在此寬砧徑向壓實過程中的壓下量均為10%~15%，即上平板的壓下距離為超高溫鋼錠錠身原始高度或直徑的10~15%，壓下量計算公式為：

壓下量=ΔH/H

其中，ΔH為鍛造過程中上平板壓下的距離，H為鋼錠原始高度；如果坯料為圓柱體且壓下方向沿直徑方向，則H取直徑尺寸。

7.按照權利要求1所述的高效率消除坯料內部孔洞型缺陷的超高溫軟芯鍛造方法，其特征在于，所述步驟5）中，回爐后，保溫時間在2小時以上，以減小后續拔長過程的變形抗力，并使已閉合的孔洞型缺陷有更充分的時間愈合。

8.按照權利要求1所述的高效率消除坯料內部孔洞型缺陷的超高溫軟芯鍛造方法，其特征在于，所述步驟5）中，首先將階梯狀坯料的階梯壓平，之后將坯料旋轉90°，使用WHF法進行拔長，將坯料拔長為長方形形狀，并最終鍛造至所需工藝尺寸。