闪光焊环用inco718型材制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于金属材料制造领域，公开一种闪光焊环型材制造方法，主要用于高温 合金INC0718的生产。
【背景技术】
[0002] INC0718 (52. 5Ni-19Cr-3. OMo-5. ICb(Nb)-O. 90Ti-0. 50Al-18Fe)合金是一种 铁-镍-铬基的变形高温合金，在_253°C~650°C的温度范围内得到广泛应用，其瞬时应用 温度可达到800°C。具有强度高、抗氧化、抗辐射、热加工性能和焊接性能好的特点，又不含 稀缺的资源钴，是航空、航天及核能、石油等领域大量应用的材料。该材料的最大优点是通 过调整热变形工艺参数，可以获得具有不同晶粒尺寸和不同性能水平的各种冶金产品及不 同应用要求的各类零件，使其应用领域不断扩大，用量也日益增加；国际上INC0718-般统 称Inc 〇nel718,在航空航天领域的应用越来越广泛是飞机短舱用重要材料，而且其型材直 接焊接成环在飞机短舱上使用是国内外史无前例的。对于用在飞机短舱上的INC0718型材 的技术要求很高，对外观尺寸：长度要求定尺，不同的成品尺寸要求长度不同；宽度和厚度 尺寸公差范围窄，仅〇~+2_ ;成品材要求通长倒角，倒角半径为R2_6mm;成品材的弯曲度不 大于10mm/m ;成品材的扭曲度不大于2度/m ;成品材两端要求锯切平整，切斜不大于2mm ; 对内部组织：晶粒度要求5级或更细；δ相形貌和数量要求严格；对性能指标要求高；对表 面要求黑皮喷砂交货，表面不允许出现裂纹。国外GOODRICH公司首次将INC0718型材焊接 成环件在飞机短舱中应用，采用锻棒一饼坯一盘件一扩环等工艺路线，但是一系列复杂的 工序及多次变形后组织不均匀、尺寸精度低，造成废品多、成本高等问题。
【发明内容】
[0003] 本发明公开一种闪光焊环用INC0718型材制造方法，目的是通过采用快锻机和电 液锤两次开坯，650初轧机和WF-540轧机轧制成品及相关的工艺措施实现工业化生产飞机 短舱用INC0718型材。
[0004] 根据用于飞机短舱上的INC0718型材特殊技术要求，采取快锻机和电液锤两次开 坯后，由650初轧机和WF-540轧机轧制成品的工艺。对于INC0718型材，快锻机和电液锤 生产的主要难点是对表面质量及内部组织的控制，INC0718合金是对热加工工艺极其敏感 的合金，选择合理的工艺参数至关重要；650初轧机和WF-540轧机成品轧制的主要难点是 对尺寸和内部组织的控制，主要通过对加热温度、乳制速度和轧制压下量的调控来实现。按 照成品尺寸的要求采用不同的坯料尺寸，总变形量不小于50%。
[0005] 本发明采用以下技术方案： 工艺路线：真空感应炉冶炼一真空自耗炉重熔一高温扩散处理一3150t+1800t精快锻 造联合一次开坯一一次坯料精整一3吨电液锤二次开坯一锤部坯料精整一650初轧机和 WF-540轧机轧制成品一矫直一倒角一喷砂一检验合格一定尺切割一包装。
[0006] 2.具体工艺措施： ⑴冶炼 成品化学成分分析应符合表1规定。
[0007]表 1
【主权项】
1. 一种闪光焊环用INC0718型材制造方法，其特征在于：采用快锻机和电液锤两 次开坯，650初轧机和WF-540轧机轧制成品及相关的エ艺措施实现エ业化生产飞机短 舱用INC0718型材；エ艺路线：真空感应炉冶炼一真空自耗炉重熔一高温扩散处理 -3150t+1800t精快锻造联合一次开坯一一次坯料精整一3吨电液锤二次开坯一锤部坯料 精整一650初轧机和WF-540轧机轧制成品一矫直一倒角一喷砂一检验合格一定尺切割一 包装。
2. 根据权利要求1所述闪光焊环用INC0718型材制造方法，其特征在干：所述 3150t+1800t精快锻造联合一次开坯，开坯尺寸O200mm~220mm，控制开坯质量，在生产中 采取降温加热法控制，保证料温均匀，防止偏温造成的变形不好；強化开坯后表面规整度和 尺寸精度的控制，表面规整度采取均匀分配火次，尺寸精度采取现场及时量尺控制，重点要 求坯料表面质量，坯料通长锻造，不允许切割； 所述一次坯料精整，定尺带锯切割后车光，车光后用硬度中软1K、粒度30的砂轮进行 局部打磨,确保二次开坯表面质量； 所述3吨电液锤二次开坯，采取降温加热法：前4火小变形，第1火变形量< 10%，第 2~4火次见方变形量10%~15% ;中间采取均匀分配变形量在25% ;末火次大变形量在30%，确 保表面质量及坯料组织；逐支量尺，不能小尺；确保坯料弯曲度； 所述锤部坯料精整，使用手动砂轮设备进行打磨，打磨后坯料喷砂；喷砂后检查表面 微裂纹，进行局部清理； 所述650初轧机和WF-540轧机轧制成品，将650初轧机压下量调整到最佳范围，尽量 节省轧制时间及确保成品尺寸；采取中下限加热法，根据INC0718合金的变形抗力，调整 WF-540轧机速度，确保终轧温度及高倍组织； 坯料尺寸及成品轧制エ艺见表2， 表2
所述倒角：成品材矫直定尺后在刨床进行倒角，倒角半径IV6nra。
3. 根据权利要求1或2所述闪光焊环用INC0718型材制造方法，其特征在干：所述 3150t+1800t精快锻一次开坯及精整，3150t快锻机逐火次降温锻造，终锻温度930°C，多火 次小变形，每火次变形量< 30%，料温均匀后生产，温度低时不倒棱；180Ot精锻机低温锻造 1060°C加热，终锻温度960°C;定尺并进行带锯切割后车光，车光后用硬度中软1K、粒度30 的砂轮进行局部打磨； 所述3吨电液锤二次开坯及精整，加热温度IlKTC，终锻温度9KTC，12火次每火次变 形量30%，坯料尺寸90mmX90mm;手动砂轮设备进行打磨，打磨后坯料喷砂，喷砂后检查表 面微裂纹，进行局部清理； 所述650初轧机和WF-540轧机轧制成品，加热温度IlKTC，终轧温度960°C，650初轧 机轧制5道次，WF-540轧机轧制2道次，成品尺寸93mmX32mm。
4. 根据权利要求1或2所述闪光焊环用INC0718型材制造方法，其特征在干：所述 3150t+1800t精快锻一次开坯及精整，3150t快锻机逐火次降温锻造，终锻温度940°C，多火 次小变形，每火次变形量< 30%，料温均匀后生产，温度低时不倒棱；180Ot精锻机低温锻造 1060°C加热，终锻温度950°C;定尺并进行带锯切割后车光，车光后用硬度中软1K、粒度30 的砂轮进行局部打磨； 所述3吨电液锤二次开坯及精整，加热温度1115°C，终锻温度930°C，14火次每火次变 形量30%，坯料尺寸85mmX85mm;手动砂轮设备进行打磨，打磨后坯料喷砂，喷砂后检查表 面微裂纹，进行局部清理； 所述650初轧机和WF-540轧机轧制成品，加热温度IlKTC，终轧温度950°C，650初轧 机轧制5道次，WF-540轧机轧制2道次，成品尺寸86mmX33mm。
5. 根据权利要求1或2所述闪光焊环用INC0718型材制造方法，其特征在干：所述 3150t+1800t精快锻一次开坯及精整，3150t快锻机逐火次降温锻造，终锻温度930°C，多 火次小变形，每火次变形量< 30%，料温均匀后生产，温度低时不倒棱；180Ot精锻机低温锻 造1060°C加热，终锻温度960°C;定尺并进行带锯切割后车光，车光后用硬度中软1K、粒度 30的砂轮进行局部打磨； 所述3吨电液锤二次开坯及精整，加热温度IlKTC，终锻温度9KTC，14火次每火次变 形量30%，坯料尺寸85mmX85mm;手动砂轮设备进行打磨，打磨后坯料喷砂，喷砂后检查表 面微裂纹，进行局部清理； 所述650初轧机和WF-540轧机轧制成品，加热温度IlKTC，终轧温度950°C，650初轧 机轧制5道次，WF-540轧机轧制2道次，成品尺寸88mmX29mm。
6. 根据权利要求1或2所述闪光焊环用INC0718型材制造方法，其特征在干：所述 3150t+1800t精快锻一次开坯及精整，3150t快锻机逐火次降温锻造，终锻温度940°C，多火 次小变形，每火次变形量< 30%，料温均匀后生产，温度低时不倒棱；180Ot精锻机低温锻造 1060°C加热，终锻温度970°C;定尺并进行带锯切割后车光，车光后用硬度中软1K、粒度30 的砂轮进行局部打磨； 所述3吨电液锤二次开坯及精整，热温度111(TC，终锻温度910°C，10火次每火次变形 量30%，坯料尺寸100mmXIOOmm;手动砂轮设备进行打磨，打磨后坯料喷砂，喷砂后检查表 面微裂纹，进行局部清理； 所述650初轧机和WF-540轧机轧制成品，加热温度IlKTC，终轧温度960°C，650初轧 机轧制5道次，WF-540轧机轧制2道次，成品尺寸100mmX38. 5mm。
【专利摘要】本发明公开一种闪光焊环用INCO718型材的制造方法，目的是采用快锻机和电液锤两次开坯、650初轧机和WF-540轧机轧制成品实现工厂生产飞机短舱用INCO718型材。本发明采用以下工艺路线：真空感应炉冶炼→真空自耗炉重熔→高温扩散处理→3150t+1800t精快锻造联合一次开坯→一次坯料精整→3吨电液锤二次开坯→锤部坯料精整→650初轧机和WF-540轧机轧制成品→矫直→倒角→喷砂→检验合格→定尺切割→包装。本发明的有益效果：采用两次锻造开坯工艺：既确保终锻温度、内部组织均匀变形，又能确保表面质量，提高后续成材率，并严格控制坯料成品尺寸、表面质量；成品轧制获得理想的晶粒度6级或更细，只在晶界上析出一定数量的短棒状δ相。
【IPC分类】B23P15-00
【公开号】CN104625607
【申请号】CN201410742646
【发明人】李凤艳, 吴贵林, 刘宁, 杨亮, 邢宝富, 于腾, 潘彦丰, 张玉春, 王志刚, 赵长虹, 于宗洋, 王玉奎, 赵连泽, 谷杰, 马兵刚
【申请人】抚顺特殊钢股份有限公司
【公开日】2015年5月20日
【申请日】2014年12月9日