Gh3536合金带法兰碗形环锻件的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及异形环锻件制造技术领域，具体的说是一种GH3536合金带法兰碗形环锻件的制造方法。
【背景技术】
[0002]GH3536合金是含铁量较高并用铬和钼固溶强化的镍基高温合金，抗氧化、抗腐蚀性强，冷、热加工成形和焊接性能较好，长期工作温度在900°C以下，短时工作温度可达1080°C。
[0003]GH3536合金带法兰碗形环锻件是航空领域常用的一种零件，其形状为带法兰的碗形，内外径均较小，成形难度大。GH3536合金带法兰碗形环锻件的现有制造方法有两种:
[0004]1)分段锻造，然后将各部分焊接得到碗形环锻件整体；
[0005]2)对大壁厚矩形环件进行机加工，去除多余材料后得到碗形环锻件。
[0006]采用第一种方法，锻件与焊缝处的材料组织、分段制造的各锻件材料组织都存在差异，从而影响了锻件的整体性能；焊接应力的释放在后续加工和使用过程中会使锻件产生较大变形。
[0007]采用第二种方法会破坏锻件的流线完整性，降低锻件整体性能；同时去除大量材料不仅造成了资源浪费，而且增加了加工时间和成本，制造周期长，经济性差。
【发明内容】
[0008]针对现有技术的不足，本发明提出一种GH3536合金带法兰碗形环锻件的制造方法，采用专用胎模整体成形，解决了传统制造方法造成的锻件组织不均匀和流线不完整，避免了焊接应力释放和材料浪费，降低了生产成本，缩短了加工周期，保证了锻件质量。
[0009]本发明采用的技术方案如下:
[0010]—种GH3536合金带法兰碗形环锻件的制造方法，包含以下步骤:
[0011]1)制矩形环胚
[0012]将GH3536合金棒材按要求锯切，将锯切好的棒材加热至1140°C?1160°C并保温，保温时间为:棒材的有效厚度X5min/10mm，然后对棒料进行镦粗、冲孔、扩孔，获得矩形环胚；
[0013]2)制阶梯形环胚
[0014]将拔长芯棒插入矩形环胚内孔，并将部分矩形环胚平放在下砧上，压机带动上砧对放置在下砧上的部分环胚施加1000T?3000T的压力，同时机械手转动矩形环坯，获得内径不变，壁厚减薄，外壁呈阶梯形的异形环胚。
[0015]将阶梯形环坯套在马杠上，马杠平放在马架上，压机带动形面与阶梯形环坯匹配的异形上砧对阶梯形环坯施加1000T?2500T的压力，获得内径扩大，壁厚减薄的阶梯形环胚。
[0016]3)制碗状环胚
[0017]将阶梯形环坯倒置在下砧上，大口径端朝上，小口径端朝下，将楔形冲头从大口径端放入阶梯形环胚内孔，压机带动上砧对冲头施加2000T?4000T的压力，使冲头压入阶梯形环胚胀形，获得大口径端被胀大的碗形环胚。
[0018]4)制带法兰碗形环锻件
[0019]将碗形环坯放入成形胎模中，成形胎模内的形状和尺寸与带法兰碗形环锻件外形匹配，将冲子从碗形环坯的大口径端放入，压机带动上砧对冲子施加3000T?4500T的压力，使冲子压入碗形环胚胀形，碗形环坯胀大并填充成形胎模内腔，最终获得带法兰碗形环锻件。
[0020]本发明的有益效果在于:1)采用胎模整体成形，能够保持锻件的流线完整性，夕卜形尺寸更接近成品，后续机加工去除的余量大大减少，提高了材料利用率，缩短了加工周期；2)无需焊接，保证了环锻件内部材料组织的均匀性，避免了因焊接造成的材料组织差异和应力释放造成的变形。
【附图说明】
[0021]本发明【附图说明】如下:
[0022]图1为阶梯形环胚成形示意图；
[0023]图2为阶梯形环胚扩孔示意图；
[0024]图3为碗形环胚胀形示意图；
[0025]图4为碗形环胚示意图；
[0026]图5为碗形环锻件成形示意图；
[0027]图6为碗形环锻件示意图。
[0028]1阶梯形环胚；2上站；3下站；4拔长芯棒；5异形上站；6马杠；7马架；8碗形环胚；9冲头；10成形胎模；11冲子；12带法兰碗形环锻件。
【具体实施方式】
[0029]下面结合附图对本发明作进一步说明:
[0030]一种GH3536合金带法兰碗形环锻件的制造方法，包含以下步骤:
[0031]1)制矩形环胚
[0032]将GH3536合金棒材按要求锯切，将锯切好的棒材加热至1140°C?1160°C并保温，保温时间为:棒材的有效厚度X5min/10mm，然后对棒料进行镦粗、冲孔、扩孔，获得矩形环胚；
[0033]2)制阶梯形环胚
[0034]将拔长芯棒4插入矩形环胚内孔，并将部分矩形环胚平放在下砧3上，压机带动上砧2对放置在下砧3上的部分环胚施加1000T?3000T的压力，同时机械手转动矩形环坯，在拔长芯棒4和上砧2的挤压作用下，环胚的内径不变，壁厚减薄，外壁呈阶梯形。
[0035]将阶梯形环坯1套在马杠6上，马杠6平放在马架7上，压机带动形面与阶梯形环坯1匹配的异形上砧5对阶梯形环坯1扩孔，压力范围为1000T?2500T，在马杠6和异形上砧5挤压作用下，阶梯形环胚1的壁厚进一步减薄，内径进一步扩大。
[0036]3)制碗状环胚
[0037]将阶梯形环坯1倒置在下砧3上，大口径端朝上，小口径端朝下，将楔形冲头9从大口径端放入阶梯形环胚1内孔，压机带动上砧2对冲头9施加2000T?4000T的压力，使冲头9压入阶梯形环胚1胀形，获得大口径端被胀大的碗形环胚8。
[0038]4)制带法兰碗形环锻件
[0039]将碗形环坯8放入成形胎模10中，成形胎模10内的形状和尺寸与带法兰碗形环锻件12外形匹配，将冲子11从碗形环坯8的大口径端放入，压机带动上砧2对冲子11施加3000T?4500T的压力，使冲子11压入碗形环胚8胀形，碗形环坯8胀大并填充成形胎模10内腔，最终获得带法兰碗形环锻件12。
[0040]特别地，在制碗状环胚步骤中，可采用尺寸不同的冲头分两次或多次对阶梯形环胚1胀形，使碗形环胚8的大口径端逐步胀大，避免一次加工造成环胚损坏。
[0041]同理，在制带法兰碗形环锻件步骤中，可采用尺寸不同的冲子分两次或多次对碗形环胚8胀形，使碗形环坯8逐步填充成形胎模10内腔，避免一次加工造成环胚损坏。
[0042]以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的范围。
【主权项】
1.一种GH3536合金带法兰碗形环锻件的制造方法，包含以下步骤: 1)制矩形环胚 将GH3536合金棒材按要求锯切，将锯切好的棒材加热至1140°C?1160°C并保温，保温时间为:棒材的有效厚度X5min/10mm，然后对棒料进行镦粗、冲孔、扩孔，获得矩形环胚； 2)制阶梯形环胚 将拔长芯棒(4)插入矩形环胚内孔，并将部分矩形环胚平放在下砧(3)上，压机带动上砧(2)对放置在下砧(3)上的部分环胚施加1000T?3000T的压力，同时机械手转动矩形环坯，获得内径不变，壁厚减薄，外壁呈阶梯形的阶梯形环胚(1); 将阶梯形环坯(1)套在马杠(6)上，马杠(6)平放在马架(7)上，压机带动形面与阶梯形环坯(1)匹配的异形上砧(5)对阶梯形环坯(1)施加1000T?2500T的压力，获得内径扩大，壁厚减薄的阶梯形环胚(1); 3)制碗状环胚 将阶梯形环坯(1)倒置在下砧(3)上，大口径端朝上，小口径端朝下，将楔形冲头(9)从大口径端放入阶梯形环胚(1)内孔，压机带动上砧(2)对冲头(9)施加2000T?4000T的压力，使冲头(9)压入阶梯形环胚(1)胀形，获得大口径端被胀大的碗形环胚(8); 4)制带法兰碗形环锻件 将碗形环坯(8)放入成形胎模(10)中，成形胎模(10)内腔的形状和尺寸与带法兰碗形环锻件(12)外形匹配，将冲子(11)从碗形环坯(8)的大口径端放入，压机带动上砧(2)对冲子(11)施加3000T?4500T的压力，使冲子(11)压入碗形环胚胀形(8)，碗形环坯(8)胀大并填充成形胎模(10)内腔，最终获得带法兰碗形环锻件(12)。
【专利摘要】本发明涉及一种GH3536合金带法兰碗形环锻件的制造方法，包含制矩形环胚、制阶梯形环胚、制碗状环胚、制带法兰碗形环锻件等步骤。本发明的有益效果在于：本发明的有益效果在于：1)采用胎模整体成形，能够保持锻件的流线完整性，外形尺寸更接近成品，后续机加工去除的余量大大减少，提高了材料利用率，缩短了加工周期；2)无需焊接，保证了环锻件内部材料组织的均匀性，避免了因焊接造成的材料组织差异和应力释放造成的变形。
【IPC分类】B23P15/00
【公开号】CN105345415
【申请号】CN201510988923
【发明人】张华 , 罗鸿飞, 王清, 边红岩, 胡文啸, 张胜利
【申请人】贵州航宇科技发展股份有限公司
【公开日】2016年2月24日
【申请日】2015年12月25日