一种高温合金框形件的锻造成形方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及锻造领域，尤其涉及一种高温合金框形件的锻造成形方法。
【背景技术】
[0002]随着我国航空技术的飞速发展，高温合金在航空领域中应用越来越多，同时对高温合金锻件的力学性能、显微组织等要求也越来越高。目前，高温合金框形件的成形方法为锻造改锻冲圆孔，冲孔完成后进行马架扩孔(扩圆孔)，马架扩孔完成后直接机加工，按照尺寸机加出框形，但是这种框形件的成形方法具有以下缺点:
(I)环件机加工出框形，锻造余量放量很大，会对原材料造成很大的浪费。
[0003](2)锻造余量大，坯料重量相应增加，增加了锻造成形的难度，同时对设备的要求也更加严格。
[0004](3)机加工没有变形量，整体上变形量不足会使高温合金锻件的力学性能难以达标，在理化监测时，组织相图中发现晶粒难以细化，易造成锻件成批报废，给企业带来严重损失。
【发明内容】
[0005]本申请人针对上述现有问题，进行了研宄改进，提供一种高温合金框形件的锻造成形方法，利用本发明方法不仅能减轻下料重量，降低成本，还能提高锻件的晶粒度等级和力学性能。
[0006]本发明所采用的技术方案如下:
一种高温合金框形件的锻造成形方法，包括以下步骤:
第一步:下料；
第二步:第一加热阶段:采用高温电炉对坯料进行加热升温至850?900°C，保温3?5h形成锻件；第二加热阶段:从所述第一加热阶段的终点温度对锻件继续加热升温至1130?1150°C，保温2?3h，然后将所述锻件从高温电炉中取出并运输至压机；
第三步:改锻:所述改锻过程包括以下步骤:第一阶段:利用3600T压力机对所述锻件进行滚圆并镦粗；第二阶段:利用3600T压机对第一阶段所述锻件冲圆孔，使锻件形成带有内孔的环形锻件；第三阶段:将第二阶段所述环形锻件放入高温电炉内再次加热至1130?1150°C，保温 I ?2h ;
第四步:对第三步所得环形锻件进行第一次自由锻马架扩孔；
第五步:将第四步所得环坯放入高温电炉中加热升温至1130?1150°C，保温I?2h ; 第六步:对第五步所述环形锻件进行第二次自由锻马架扩孔，使所述环坯形成框形件并空冷至室温；
第七步:通过锻件样板与第六步所得框形件比对得出测量尺寸；
第八步:根据所述测量尺寸对框形件件整形，使框形件达到需求尺寸。
[0007]其进一步技术方案在于: 所述坯料在第一加热阶段中进入高温电炉之前的温度不大于600°C ;
所述第一次自由锻马架扩孔采用的扩孔芯棒为圆形；
所述第二次自由锻马架扩孔采用的扩孔芯棒为方形；
所述环形锻件的终锻温度多9000C ;
所述坯料由高温电炉转移至压机的转移时间不大于15s ;
所述坯料从高温电炉中取出改锻前需预热锤砧至300-350°C，在下砧座需垫保温棉一层O
[0008]本发明的有益效果如下:
本发明方法直接锻造成型，可以减小锻造余量，减轻下料重量，避免高温合金框形锻件通过机加工成形造成原材料浪费的问题，同时利用本发明方法能减轻下料重量，降低了锻造成形的难度，通过直接锻造成形的方法，不仅增加了变形量，还改善了高温合金的晶粒度和力学性能。
【附图说明】
[0009]图1为第一次利用圆形芯棒对锻件进行马架扩孔时的示意图。
[0010]图2为第二次利用方形芯棒对锻件进行马架扩孔时的示意图。
[0011]图3为本发明中锻件样板的示意图。
[0012]其中:1、马架；2、圆形芯棒；3、环形锻件；4、方形芯棒；5、锻件样板。
【具体实施方式】
[0013]下面结合附图，说明本发明的【具体实施方式】。
[0014]实施例1:
一种高温合金框形件的锻造成形方法包括以下步骤:
第一步:下料:利用卡尺、卷尺核实材料牌号、尺寸规格、表面质量、然后进行外圆探伤后通过带锯设备选取Φ300*400 (直径*长度)的合金棒料，然后将合金棒料的两端倒角RlO0
[0015]第二步:第一加热阶段:选取温度< 600°C的锻件并采用高温电炉按功率对坯料加热升温至850°C，保温3h后形成锻件；第二加热阶段:从所述第一加热阶段的终点温度对坯料继续加热升温至1130°C，保温2h，然后将所述锻件从高温电炉中取出并运输至压机，所述锻件从高温电炉取出运输至压机的转移时间< 15s，上述锻件从高温电炉中取出改锻前需预热锤砧至300°C，在下砧座需垫保温棉一层。
[0016]第三步:改锻:所述改锻过程包括以下步骤:第一阶段:利用3600T压力机对所述锻件进行滚圆并镦粗至Φ537*120 ;第二阶段:利用3600Τ压机对第一阶段所述锻件冲圆孔，上述冲圆孔的圆孔直径为Φ 180，使坯料形成带有内孔的环形锻件；第三阶段:将第二阶段所述环形锻件放入高温电炉内再次加热至1130°C，保温Ih ;
第四步:对第三步环坯进行第一次自由锻马架扩孔，如图1所示，一对马架I间隔布置，在各马架I的上端开有弧形槽，在一对马架I的弧形槽之间放置圆形芯棒2，环形锻件3挂在圆形芯棒2上，利用圆形芯棒2对环形锻件3马架阔孔至Φ600*Φ300*125(外径、内径及高度)。
[0017]第五步:将第四步所得环形锻件3放入高温电炉中加热升温至1130°C，保温lh。
[0018]第六步:对第五步所述环坯进行第二次自由锻马架扩孔，如图2所示，第二次自由锻马架扩孔采用方形芯棒4，采用与第四步相同的方法对环形锻件3进行马架扩孔后形成框形件，该框形件尺寸为580*630/410*460 (外长*外宽/内长*内宽)，高度为100，然后将框形件空冷至室温；
第七步:通过锻件样板5与第六步所得框形件比对得出测量尺寸，锻件样板5的尺寸为546*596/444*494 (外长*外宽/内长*内宽)，与第六步所得框形件比对后得出测量尺寸34*34/34*34。
[0019]第八步:根据所述测量尺寸34*34/34*34对框形件件整形，使框形件达到需求尺寸 580*630/410*460。
[0020]上述坯料在改锻及自由马架扩孔时的终锻温度需彡900°C，每火坯料回炉保温时间为Iho
[0021]以上描述是对本发明的解释，不是对发明的限定，本发明所限定的范围参见权利要求，在不违背本发明的基本结构的情况下，本发明可以作任何形式的修改。
【主权项】
1.一种高温合金框形件的锻造成形方法，其特征在于包括以下步骤: 第一步:下料； 第二步:第一加热阶段:采用高温电炉对坯料进行加热升温至850?900°C，保温3?5h形成锻件；第二加热阶段:从所述第一加热阶段的终点温度对锻件继续加热升温至1130?1150°C，保温2?3h，然后将所述锻件从高温电炉中取出并运输至压机； 第三步:改锻:所述改锻过程包括以下步骤:第一阶段:利用3600T压力机对所述锻件进行滚圆并镦粗；第二阶段:利用3600T压机对第一阶段所述锻件冲圆孔，使锻件形成带有内孔的环形锻件；第三阶段:将第二阶段所述环形锻件放入高温电炉内再次加热至1130?1150°C，保温 I ?2h ; 第四步:对第三步所得环形锻件进行第一次自由锻马架扩孔； 第五步:将第四步所得环坯放入高温电炉中加热升温至1130?1150°C，保温I?2h ; 第六步:对第五步所述环形锻件进行第二次自由锻马架扩孔，使所述环坯形成框形件并空冷至室温； 第七步:通过锻件样板与第六步所得框形件比对得出测量尺寸； 第八步:根据所述测量尺寸对框形件件整形，使框形件达到需求尺寸。2.如权利要求1所述的一种高温合金框形件的锻造成形方法，其特征在于:所述坯料在第一加热阶段中进入高温电炉之前的温度不大于600°C。3.如权利要求1所述的一种高温合金框形件的锻造成形方法，其特征在于:所述第一次自由锻马架扩孔采用的扩孔芯棒为圆形。4.如权利要求1所述的一种高温合金框形件的锻造成形方法，其特征在于:所述第二次自由锻马架扩孔采用的扩孔芯棒为方形。5.如权利要求1所述的一种高温合金框形件的锻造成形方法，其特征在于:所述环形锻件的终锻温度多900°C。6.如权利要求1所述的一种高温合金框形件的锻造成形方法，其特征在于:所述坯料由高温电炉转移至压机的转移时间不大于15s。7.如权利要求1所述的一种高温合金框形件的锻造成形方法，其特征在于:所述坯料从高温电炉中取出改锻前需预热锤砧至300-350°C，在下砧座需垫保温棉一层。
【专利摘要】本发明涉及一种高温合金框形件的锻造成形方法，通过直接锻造成型的方法，可以减小锻造余量，减轻下料重量，避免高温合金框形锻件通过机加工成形造成原材料浪费的问题，同时利用本发明方法能减轻下料重量，降低了锻造成形的难度，通过直接锻造成形的方法，不仅增加了变形量，还改善了高温合金的晶粒度和力学性能。
【IPC分类】B21J5/08, B21J1/06, B21J5/06
【公开号】CN104907472
【申请号】CN201510269395
【发明人】何方有, 陈翠, 刘智, 李湘君, 王骏, 许亮, 刘其源
【申请人】无锡市派克重型铸锻有限公司
【公开日】2015年9月16日
【申请日】2015年5月25日