一種高溫合金餅坯的鍛造方法與流程

2023-07-29 06:06:56

本發明屬於高溫合金熱加工技術領域，涉及一種高溫合金餅坯鍛造方法。

背景技術：
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高溫合金屬於難變形特種合金，變形抗力大，可鍛溫度範圍窄，高溫合金大部分應用於航空發動機盤件。盤件的一般製造工藝為首先制餅坯，然後進行模鍛，餅坯對於產出的模鍛件組織影響至關重要。目前，傳統的鐓餅方法，屬於自由鍛造，外形存在鼓肚，存在局部變形小，坯料屬於裸露，鍛造過程溫度降低較快的現象；導致餅坯出現小變形區與大變形區的晶粒度極差較大，甚至混晶，同時局部仍保留棒材的原始組織的情況。受原始餅坯組織的影響，通過後續模鍛製造，產出的盤件一般組織均勻性也較差，存在大晶粒情況，嚴重影響了航空發動機盤件的使用壽命。該問題已經成為航空發動機盤件存在的主要問題，由於餅坯組織對於最終盤件組織影響至關重要，在某型機盤件製造專項技術攻關中，專門針對餅坯製造展開了系列研究，發現了本優化制餅坯方法。

本發明通過加熱包套，鐓餅採用胎模，過程翻轉等細節控制提高了高溫合金的制坯效果，提高了盤件的組織均勻性及其使用壽命。

技術實現要素：
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本發明所要解決的技術問題是：本發明通過加熱包套，鐓餅採用 胎模，過程翻轉等細節控制提高了高溫合金的制坯效果，提高了盤件的組織均勻性及其使用壽命。

本發明的技術方案是：

一種高溫合金餅坯的鍛造方法，包括以下步驟，

步驟1：將坯料加熱至工藝要求溫度，高溫加熱區前設置有預熱臺階，高溫保溫時間到後出爐用高溫棉包套，並回爐；

步驟2：坯料回爐後加熱至工藝要求溫度保溫30-50分鐘，出爐轉移至鍛造設備；

步驟3：首先鐓餅至變形量的30％至70％；

步驟4：15秒內完成坯料翻面並放置於胎模中心，繼續鐓至工藝要求高度。

詳細技術方案如下

一種高溫合金餅坯製造工藝方法，即首先將坯料加熱(1000～1140℃)按照該合金的保溫係數保溫，到溫出爐包套並回爐，然後進爐加熱到原工藝要求溫度，保溫30min後出爐，轉移至鍛造設備開始鐓粗，首先鐓粗至工藝要求餅坯高度的一半，然後將坯料翻面並放置於胎模中心，繼續鍛壓，直至工藝要求高度。

要強調的是：胎模是根據餅坯的最終的外徑及高度尺寸而設計，加以輔助出模斜度，使得最終的餅坯便於出胎模；

本發明的有益效果是：本發明通過加熱包套，鐓餅採用胎模，過程翻轉等細節控制提高了高溫合金的制坯效果，提高了盤件的組織均勻性及其使用壽命。

具體實施方式：

下面選取GH4169合金棒料，對本發明的工藝步驟進行詳細的說明。

現有棒料規格一支，原材料復驗晶粒度6級，用於製造盤件的餅坯高度為根據本方法制定以下步驟。

第一步首先將GH4169合金棒料加熱到工藝要求溫度1010℃，保溫132min，出爐用高溫棉包套；

第二步將包套的棒料回爐繼續加熱至工藝要求溫度1010℃，保溫30min，出爐轉移至鍛造設備；

第三步計算鐓餅下落高度的一半為150，首先鐓餅至350(500-150)。

第四步迅速將坯料翻面，放置於胎模中心，繼續鐓餅至工藝要求高度。

經過以上鍛造過程控制，得到的餅坯在水平及直徑兩方向所取不同位置的晶粒度為7～8級之間，相對於棒材原始晶粒度有所提高，且滿足於模鍛要求。