[發明專利]一種高溫合金環形件微應力鍛造工藝

有效

• 申請號: 202010882557.8
• 申請日: 2020-08-28
• 公開（公告）號: CN112122540B
• 公開（公告）日: 2022-08-05
• 發明（設計）人: 黃震;宋利冰;劉小剛;陳小杰
• 申請（專利權）人: 豪梅特航空機件（蘇州）有限公司
• 主分類號: B21K1/76
• 分類號: B21K1/76;B23P15/00;B21H1/06;C21D9/40
• 代理公司: 廣州博聯知識產權代理有限公司 44663
• 代理人: 馬天鷹

本發明提出了一種高溫合金環形件微應力鍛造工藝，主要包括以下步驟：下料、沖孔、環軋、固溶熱處理、冷脹形、時效熱處理、測試、檢驗。通過上述方式，本發明能夠解決當前客戶在精密加工過程中出現的由于殘余應力導致的加工變形問題，通過精確控制變形量，改變應力方向，在不降低其它性能指標的前提下，來最大限度地穩定提高其機加工性能，為客戶提供非常具有市場競爭力的產品，同時還可以大大提高公司的品牌形象和市場競爭力。

技術領域

本發明涉及航空機件制造領域，尤其是涉及一種高溫合金環形件微應力鍛造工藝。

背景技術

高溫合金在航空發動機上被廣泛應用，尤其是其核心耐高溫部件，高溫合金環形鍛件在其中占比較大，其加工質量直接決定了零部件的安裝精度、使用的穩定性和使用壽命。

由于鍛件在熱加工過程中存在大量塑性變形，以及升溫冷卻的過程，經過一系列鍛造，熱處理和機加工后，鍛件內部會存在較大有害無序殘余應力，導致加工過程變形及精加工室溫時效變形，導致嚴重的產品質量隱患。量化鍛件內部殘余應力，對其進行定性分析，判斷各應力產生的工序，并加以優化或消除成為一個勢在必行的研究課題。

發明內容

為解決上述問題，本發明提出了一種高溫合金環形件微應力鍛造工藝，能夠解決當前客戶在精密加工過程中出現的由于殘余應力導致的加工變形問題，通過精確控制變形量，改變應力方向，在不降低其它性能指標的前提下，來最大限度地穩定提高其機加工性能，為客戶提供非常具有市場競爭力的產品，同時還可以大大提高公司的品牌形象和市場競爭力。

本發明的主要內容包括：一種高溫合金環形件微應力鍛造工藝，主要包括以下步驟：

S1、下料：按工藝要求切割；

S2、沖孔：采用高溫燃氣爐對坯料進行加熱升溫至1040℃-1120℃，保溫2至3.5小時，然后將坯料從高溫燃氣爐中取出來并運輸至壓機，對坯料進行鐓粗、沖孔；

S3、環軋：采用高溫燃氣爐對已完成沖孔的環鍛件進行加熱升溫至980℃-1060℃，保溫0.5至2小時，然后將鍛件從高溫燃氣爐內取出并轉移到環軋機上進行多火次環軋，環軋進給速度控制大于1.3mm/s，控制變形量小于25％，控制終鍛溫度在750℃以上；

S4、固溶熱處理：采用熱處理爐對環鍛件進行熱處理，在950℃-1000℃下保溫1-2小時后出爐空冷或水冷；

S5、冷脹形：對固溶熱處理后的產品進行冷脹形，控制脹形變形量在0.2％-0.5％；

S6、時效熱處理：采用熱處理爐對冷脹形后的鍛件進行時效熱處理，到700℃-740℃維持7-9小時后爐冷到600℃-640℃,并在600℃-640℃保溫7-9小時后出爐空冷；

S7、測試：對產品取樣進行測試以驗證是否滿足規范要求；

S8、檢驗：按照圖紙要求尺寸檢驗。

優選地，本發明還公開了一種高溫合金環形件微應力鍛造工藝，主要包括以下步驟：

S1、下料：按工藝要求切割；

S2、沖孔：采用高溫燃氣爐對坯料進行加熱升溫至1070℃-1100℃，保溫2.5至3小時，然后將坯料從高溫燃氣爐中取出來并運輸至壓機，對坯料進行鐓粗、沖孔；

S3、環軋：采用高溫燃氣爐對已完成沖孔的環鍛件進行加熱升溫至1000℃-1020℃，保溫1至1.5小時，然后將鍛件從高溫燃氣爐內取出并轉移到環軋機上進行多火次環軋，環軋進給速度控制大于1.3mm/s，控制變形量小于25％，控制終鍛溫度在750℃以上；

S4、固溶熱處理：采用熱處理爐對環鍛件進行熱處理，在960℃-980℃下保溫1.5-2小時后出爐空冷或水冷；