Inco718合金异形薄壁环件的辗轧成形方法技术

本发明专利技术公开了一种Inco718合金异形薄壁环件的辗轧成形方法，其特征在于，采用一种开放式的胎模锻造成形方法，来实现镍基高温合金锥形薄壁环件锻造成形，首先将镍基高温合金棒材经镦粗、冲孔、辗轧成矩形截面环坯；然后经过胎膜锻造制成锥形薄壁环件。该方法可有效地降低该镍合金薄壁环成形过程中温降速率，并且该方法仅需阳模，减少模具投入，降低制造成本。该方法适用于镍基高温合金锥形薄壁环件的生产。法适用于镍基高温合金锥形薄壁环件的生产。法适用于镍基高温合金锥形薄壁环件的生产。

【技术实现步骤摘要】
Inco718合金异形薄壁环件的辗轧成形方法


[0001]本专利技术涉及一种环件的锻造成形方法，特别是涉及了一种Inco718合金异形薄壁环件的辗轧成形方法。

技术介绍

[0002]2014年04月02日公开的中国专利技术专利说明书CN103691853A(申请号：CN201310686736.4)公开了镍基高温合金矩形环坯轧制成形为异形薄壁环的方法。该专利采用方法是：把安规格下料的镍基高温合金棒材加热规定的锻造温度后经镦粗、冲孔后预轧成矩形环坯。再将环坯重新加热到锻造温度后装入轧环机经调至特定的主辊及锥辊转速，以特定的轧制力将芯辊的进给速度逐渐增大，使矩形环坯与芯辊连续转，并使矩形环坯不断被咬如轧制型腔，从而保证了后续轧制过程能连续、平稳的进行，后续再将芯辊进给速度进行特定的调整，从而获得形状、尺寸合格的异形薄壁环件。
[0003]2013年12月18日公开的中国专利技术专利说明书CN103447768A(申请号：CN201310377203.8)公开了一种GH4169合金大型异形截面环坯的制备方法，其步骤为：将GH4169合金棒材以一定的加热方式加热到设定温度后，经镦粗、冲孔、辗轧成矩形截面环坯；再以一定的压力并配合阴模及阳模分多次成形，有效控制工艺余料的流向，保证环件的成形尺寸。
[0004]第一种通过轧制成形虽然能获得理想的薄壁环，但需要多套模具，成形工序复杂，对于一些小型的异形薄壁环，无形之中增加大制造成本。第二种方法成形的情况下，因薄壁环厚度薄，成形过程中温降过快，环坯易超出终锻温度，造成锻件组织不合格。

技术实现思路

[0005]本专利技术所要解决的技术问题是：将提供一种开放式的胎模锻造成形方法，来实现镍基高温合金锥形薄壁环件锻造成形，可有效地降低该镍合金薄壁环件成形过程中温降速率，并且该方法仅需阳模，减少模具投入，降低制造成本。
[0006]为了解决上述问题，本专利技术采用的技术方案是：本专利技术所述Inco718合金异形薄壁环件的辗轧成形方法，其技术方案包括以下步骤：
[0007]将镍基高温合金棒材置于1000℃～1080℃炉膛内加热，保温时间为：棒材的有效厚度
×
0.8min/mm；将保温后的镍基高温合金棒材取出，进行镦粗、冲孔制成一次环坯；将一次环坯回炉加热至1000℃～1080℃，保温时间为：棒材的有效厚度
×
0.4min/mm；将保温后的一次环坯取出，进行第一次轧制，径向进给速度v＝2.1mm/s，轴向进给速度v
s
＝1.3mm/s，变形量为30％，轧制成二次环坯；将二次环坯回炉加热至1000℃～1080℃，保温时间为：棒材的有效厚度
×
0.4min/mm；将保温后的二次环坯取出，进行第二次轧制，径向进给速度v＝1.6mm/s，轴向进给速度v
s
＝0.8mm/s，变形量为35％，轧制成三次环坯；
[0008]将所述三次环坯置于准备好的阳模上，操作锻压机以F为10MN～36MN的压力将三次环坯往下压，使三次环坯内壁与阳模的外壁贴合，合并平整三次环坯两端面，取出阳模，
得到锥形薄壁环件。
[0009]优选地，所述阳模的外壁与竖直方向呈一定的角度α，并且10
°
≤α≤30
°
。
[0010]优选地，所述高温合金为Inco718合金。
[0011]与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：
[0012]本专利技术所述Inco718合金异形薄壁环件的辗轧成形方法，该方法仅采用阳模对环坯进行成形，一方面消除阴模与环坯接触造成的快速温降，避免了因最终锻造温度过低对产品组织造成的不良影响；另一方面，该方法没有采用阴模，锥形薄壁环件成形时，环件的外壁处于放空状态，降低了对成形设备作用力的要求。且该方法仅采用阳模成形，从而直接减少模具费用，降低了生产成本。
[0013]采用上述方法制备的镍基高温合金锥形薄壁环，其尺寸满足技术要求，无缺肉现象；锻件热处理后，经测试，未出现不合格金相组织，其各项性能指标均满足技术指标要求。
附图说明
[0014]下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细说明。
[0015]图1是Inco718合金矩形薄壁环坯制坯过程示意图；
[0016]图2是Inco718合金锥形薄壁环件成形过程装配示意图；
[0017]图3是Inco718合金锥形薄壁环件成形状态示意图；
[0018]图4是Inco718合金锥形薄壁环件结构示意图。
具体实施方式
[0019]实施本专利技术所述的Inco718合金异形薄壁环件的辗轧成形方法，需要提供锻压机、环轧机、高温电炉等设备。下面以材料牌号为Inco718合金的锥形薄壁环件为例来详细说明该方法的具体实施方式。
[0020]该合金大型锥形薄壁的制备方法工艺步骤如下：
[0021]步骤1：下料。按照一定规格下料，原材料为Inco718合金，其主要化学元素含量(重量百分比)为：含C量≤0.08％、含Mn量≤0.35％、含Si量≤0.35％、含P量≤0.015％、含S量≤0.015％、含Cr量17.0％～21.0％、含Ni量50.0％～55.0％、含Mo量2.80％～3.30％、含Nb量4.75％～5.50％、含Ti量0.65％～1.15％、含Al量0.20％～0.80％、含Co量≤1.0％、含B量≤0.006％、含Cu量≤0.30％、含Pb量≤0.0005％、含Se量≤0.0003％、余量为Fe。
[0022]步骤2：加热。将Inco718合金棒材置于1010℃～1020℃炉膛内加热，保温时间为：棒材的有效厚度
×
0.8min/mm。
[0023]步骤3：将保温后的Inco718合金棒材取出，进行镦粗、冲孔制成一次环坯；将一次环坯回炉加热至1000℃～1080℃，保温时间为：棒材的有效厚度
×
0.4min/mm；将保温后的一次环坯取出，进行第一次轧制，径向进给速度v＝2.1mm/s，轴向进给速度v
s
＝1.3mm/s，变形量为30％，轧制成二次环坯；将二次环坯回炉加热至1000℃～1080℃，保温时间为：棒材的有效厚度
×
0.4min/mm；将保温后的二次环坯取出，进行第二次轧制，径向进给速度v＝1.6mm/s，轴向进给速度v
s
＝0.8mm/s，变形量为35％，轧制成三次环坯；如图1所示；
[0024]步骤4：锥形薄壁环件成形。如图2所示，将阳模3固定在锻压机的下砧座2上，将三次环坯5置于阳模3上端，操作锻压机以F为10MN～36MN的压力使上砧座1向下三次环坯5，将
三次环坯5压入阳模中，继续操作压力机往下，如图3所示，使环坯5与阳模3完全贴合并平整环坯两端面，取出阳模3，得到最终锥形薄壁环件6，如图4所示。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种Inco718合金异形薄壁环件的辗轧成形方法，其特征在于：其步骤如下：将镍基高温合金棒材置于1000℃～1080℃炉膛内加热，保温时间为：棒材的有效厚度
×
0.8min/mm；将保温后的镍基高温合金棒材取出，进行镦粗、冲孔制成一次环坯；将一次环坯回炉加热至1000℃～1080℃，保温时间为：棒材的有效厚度
×
0.4min/mm；将保温后的一次环坯取出，进行第一次轧制，径向进给速度v＝2.1mm/s，轴向进给速度v
s
＝1.3mm/s，变形量为30％，轧制成二次环坯；将二次环坯回炉加热至1000℃～1080℃，保温时间为：棒材的有效厚度
×
0.4min/mm...

【专利技术属性】
技术研发人员：强超，
申请(专利权)人：贵州安大航空锻造有限责任公司，
类型：发明
国别省市：