[發明專利]高溫合金鍛件熱模鍛用室溫復合軟包套方法及高溫合金鍛件的鍛造方法

在審

• 申請號: 201911184334.8
• 申請日: 2019-11-27
• 公開（公告）號: CN111069498A
• 公開（公告）日: 2020-04-28
• 發明（設計）人: 杜金輝;唐超;畢中南;鄧群;曲敬龍;榮義;呂旭東;王民慶;安騰;吳玉博;孟令勝;史玉亭;谷雨;劉輝;楊成斌
• 申請（專利權）人: 鋼鐵研究總院;北京鋼研高納科技股份有限公司
• 主分類號: B21J5/02
• 分類號: B21J5/02;B21J9/20;B21K1/32;B21J1/00
• 代理公司: 北京維正專利代理有限公司 11508
• 代理人: 郭彩紅

本發明涉及一種高溫合金鍛件熱模鍛用室溫復合軟包套方法及高溫合金鍛件的鍛造方法，包套方法包括以下步驟：清潔坯料表面；裁切與坯料形狀和尺寸相適的包覆物；將高溫粘結劑涂抹在所述包覆物的一面；涂抹高溫粘結劑的包覆物的一面覆蓋到所述坯料的表面，用玻璃纖維布纏繞，得到包套的坯料；所述包覆物為硅酸鋁纖維毯或硅酸鋁氈。本發明提供的高溫合金鍛件熱模鍛用室溫復合軟包套方法，發明人經過反復試驗后發現，玻璃纖維布可以取代以往的不銹鋼套和/或金屬固定條，使得整個包套及鍛造過程操作更方便，成本更低廉，提升了產品的質量和加工的效率。

技術領域

本發明涉及一種金屬材料的加工工藝，尤其是涉及一種高溫合金鍛件熱模鍛用室溫復合軟包套方法以及鍛造方法。

背景技術

難變形高溫合金具有高合金化、高強化相含量的特點，在渦輪盤鍛件模鍛過程中存在熱加工溫度較高(一般在1000～1200℃)、變形窗口溫度范圍較窄、熱塑性差、易開裂、完全再結晶較難、變形抗力大等突出問題，且對溫降敏感。當變形溫度低于合金最佳熱加工區間(一般為不超過100℃)后，一方面合金熱加工性能惡化，導致鍛件表面易開裂、變形抗力增大；另一方面合金完全再結晶困難，導致鍛件容易出現粗晶和混晶，因此難變形高溫合金渦輪盤模鍛過程中鍛造溫度的控制對于獲得理想的盤鍛件尤其重要。

一般采用等溫鍛造生產難變形高溫合金渦輪盤鍛件以保證鍛造溫度不降低，但等溫鍛造存在鍛造設備要求高、模具材料要求高、鍛造過程相對復雜、生產效率低、生產成本高等劣勢。因此我國一般采用對坯料采取各種保溫措施的熱模鍛制備變形高溫合金渦輪盤鍛件，尤其是大尺寸難變形高溫合金渦輪盤鍛件的制備。典型的保溫方法是在坯料表面包裹一定厚度的硅酸鋁纖維保溫毯，以減緩坯料轉移及坯料與上下模接觸時因輻射、對流及熱交換導致的熱量損失，從而減少坯料的溫降，以保證模鍛溫度。

傳統的方法主要有不銹鋼硅酸鋁復合硬包套(專利號CN101147950A)以及硅酸鋁纖維保溫毯熱軟包套(參見CN 103394629B)等。

不銹鋼硅酸鋁復合硬包套的特點是在室溫下對坯料進行包套操作，坯料外涂抹玻璃潤滑劑，再在坯料外表面包覆一層硅酸鋁纖維毯或者硅酸鋁纖維氈，最外邊焊接一層不銹鋼套，然后加熱鍛造。采用不銹鋼硅酸鋁復合硬包套全程在室溫下操作，避免了高溫熱包套時的灼燒危險和惡劣環境。但采用不銹鋼硅酸鋁復合硬包套的最主要的問題是鍛造后鍛件表面質量較差，由于不銹鋼套的塞積導致鍛件表面出現不均勻的凹坑，影響了尺寸的精度，導致盤鍛件加工余量變小甚至尺寸不達到，為降低凹坑導致的盤鍛件尺寸不合格的風險，一般需要盤鍛件單邊多增加3到5毫米的余量，造成原材料的浪費；同時坯料包套后加熱，會由于包套的隔熱作用，導致有包套坯料透保的時間比無包套坯料增加。

硅酸鋁纖維保溫毯熱軟包套是先將坯料在加熱爐中加熱到一定溫度(一般為鍛造溫度附近)保溫后，再將坯料取出，然后人工將一層表面涂抹高溫粘結劑的硅酸鋁纖維毯包裹在坯料外表面，最后再加熱保溫后鍛造。該方法的優點是：1)由于硅酸鋁纖維毯在鍛造過程中協調性好，鍛造后的殘余物分布均勻，不會存在不銹鋼套的塞積導致鍛件表面出現不均勻的凹坑，因此盤鍛件表面質量好，尺寸控制精確；2)坯料加熱到一定溫度保溫后包套，能縮短坯料透保時間。該方法的缺點是：1)需要將坯料加熱到1000℃以上再出爐包套，需要工人高溫操作，安全性和操作性較差；2)當鍛造坯料較多時，包套時間較長和頻繁開關爐門會導致的溫降，使每件坯料包套后的實際溫度都不同，不利于鍛造過程一致性的控制。

有鑒于此，特提出本發明。

發明內容

本發明的目的在于提供高溫合金鍛件熱模鍛用室溫復合軟包套方法，該方法簡便，操作安全，節約成本，產品質量提升顯著。

為了實現本發明的上述目的，特采用以下技術方案：

在第一方面，提供了一種高溫合金鍛件熱模鍛用室溫復合軟包套方法，包括以下步驟：

清潔坯料表面；