TC4合金厚壁高筒环件辗轧成形方法技术

本发明专利技术公开了一种TC4合金厚壁高筒环件辗轧成形方法，所用钛合金材料为TC4合金，其特征在于：采用专用的工装对套装在芯辊上的环坯进行轴向拔长，获得合理的中间坯料，再进行辗轧成形。解决了因轧制比小而引起的厚壁高筒环件填充不满等缺陷，能快速、准确地加工出厚壁高筒形环锻件。本发明专利技术主要用于厚壁高筒环件锻造成形。成形。成形。

【技术实现步骤摘要】
TC4合金厚壁高筒环件辗轧成形方法


[0001]本专利技术涉及一种锻造成形方法，特别是涉及了一种TC4合金厚壁高筒环件辗轧成形方法。

技术介绍

[0002]通常将壁厚大于70mm，筒高大于1.5m的环锻件称为厚壁高筒形环锻件。普通环锻件的常规生产方法为：以坯钢为原料，经下料、墩粗、冲孔后，再在轧环机上通过芯辊和主轧辊辗环制得；但是上述生产方法无法用于制造厚壁高筒形环锻件，原因如下：1、对长度较短外径较大内径较小的坯料进行辗环时可以通过扩大内径来增加环锻件高度，但是由于厚壁高筒形环锻件的轧制比小，使环锻件的内径扩大与环锻件高度的增加无法同步，导致厚壁高筒形环锻件无法完全成型。2、当采用与厚壁高筒形环锻件的外形相接近的坯钢进行锻造时，由于油压机上冲头的长度受到限制，所以无法对坯料冲通孔，坯料也就无法在轧环机上进行辗环。

技术实现思路

[0003]本专利技术要解决的技术问题是提供一种钛合金厚壁高筒环件锻造成形方法，该方法采用专用的工装对套装在芯辊上的环坯进行轴向拔长，获得合理的中间坯料，再进行辗轧成形。
[0004]为了解决上述问题，本专利技术所述TC4合金厚壁高筒环件辗轧成形方法，所用钛合金材料为TC4合金，其锻造步骤如下：
[0005]1)把下料所得TC4合金坯料平放于加热炉中，此时炉内的最高炉温≤600℃，然后加热炉升温至相变点以下20℃后，按有效厚度的0.6min/mm保温；
[0006]2)把加热后的TC4合金坯料利用油压机进行倒棱滚圆，然后再利用油压机对坯料进行墩粗，墩粗比≥2.3，再把墩粗后的坯料返炉，按有效厚度的0.4min/mm保温，保温温度为相变点以下20℃；
[0007]3)把墩粗后的坯料利用油压机进行冲通孔后制得一次坯料，然后把一次坯料返炉保温，按有效厚度的0.4min/mm保温，保温温度为相变点以下20℃；
[0008]4)在油压机上使用专用工装对套装在芯轴上的一次坯料进行拔长，其中拔长前芯轴需预热至200℃～250℃并涂抹润滑剂，在拔长的过程中，上砧的每次单面压下量为30～60mm，拔长比≥2.0，得到二次坯料，返炉保温，按有效厚度的0.4min/mm保温，保温温度为相变点以下20℃；
[0009]5)在轧环机上使用圆柱型主轧辊和圆柱型芯辊对二次坯料进行辗环，最后制得所需尺寸的厚壁高筒形环锻件，其中轧制比≥2.0。
[0010]进一步的，所述TC4合金厚壁高筒环件辗轧成形方法，其中：润滑剂为碳粉和机床润滑油以质量比1～1.5:2～2.5比例混合的混合物，优选比例为1:2。
[0011]进一步的，所述TC4合金厚壁高筒环件辗轧成形方法，其中：在拔长过程中，一次坯
料与芯轴轴肩的距离为100～150mm。
[0012]进一步的，所述TC4合金厚壁高筒环件辗轧成形方法，其中：在拔长工序中，上砧对一次坯料轴向各部位的按压顺序为：首先对靠近芯轴轴肩的一次坯料前部进行按压，按压宽度为上砧的厚度，然后从一次坯料后部开始从后往前对未按压段进行逐次按压。
[0013]进一步的，所述TC4合金厚壁高筒环件辗轧成形方法，其中：所述专用工装由上砧和下砧组成，其中，上砧为平砧，下砧为V型砧。
[0014]与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：
[0015]所述TC4合金厚壁高筒环件辗轧成形方法，采用专用的工装对套装在芯辊上的环坯进行轴向拔长，获得合理的中间坯料尺寸，解决了因轧制比小而引起的厚壁高筒环件填充不满等缺陷。
附图说明
[0016]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。
[0017]图1是拔长工序的原理结构示意图。
具体实施方式
[0018]实施本专利技术所述的TC4合金厚壁高筒环件辗轧成形方法需要提供锻造加热炉、压力机、机械手、辗环机等设备。
[0019]具体实施方式如下：
[0020]把下料所得TC4合金坯料平放于加热炉中，此时炉内的最高炉温≤600℃，然后加热炉升温至相变点以下20℃后，按有效厚度的0.6min/mm保温；把加热后的TC4合金坯料利用油压机进行倒棱滚圆，然后再利用油压机对坯料进行墩粗，墩粗比≥2.3，再把墩粗后的坯料返炉，按有效厚度的0.4min/mm保温，保温温度为相变点以下20℃；把墩粗后的坯料利用油压机进行冲通孔后制得一次坯料4，然后把一次坯料4返炉保温，按有效厚度的0.4min/mm保温，保温温度为相变点以下20℃。
[0021]在油压机上使用专用工装对套装在芯轴3上的一次坯料4进行拔长，如图1所示，专用工装由上砧1和下砧2组成，其中，上砧1为平砧，下砧2为V型砧，上砧1对一次坯料4轴向各部位的按压顺序为：首先对靠近芯轴3轴肩的一次坯料4前部进行按压，按压宽度为上砧1的厚度，然后从一次坯料4后部开始从后往前对未按压段进行逐次按压，在拔长过程中，一次坯料4与芯轴轴肩的距离为100～150mm。
[0022]拔长前芯轴3需预热至200℃～250℃并涂抹润滑剂，润滑剂为碳粉和机床润滑油以质量比1～1.5:2～2.5比例混合的混合物，优选比例为1:2，在拔长的过程中，上砧1的每次单面压下量为30～60mm，拔长比≥2.0，得到二次坯料，返炉保温，按有效厚度的0.4min/mm保温，保温温度为相变点以下20℃。
[0023]在轧环机上使用圆柱型主轧辊和圆柱型芯辊对二次坯料进行辗环，最后制得所需尺寸的厚壁高筒形环锻件，其中轧制比≥2.0。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种TC4合金厚壁高筒环件辗轧成形方法，所用钛合金材料为TC4合金，其特征在于，包括以下步骤：1)把下料所得TC4合金坯料平放于加热炉中，此时炉内的最高炉温≤600℃，然后加热炉升温至相变点以下20℃后，按有效厚度的0.6min/mm保温；2)把加热后的TC4合金坯料利用油压机进行倒棱滚圆，然后再利用油压机对坯料进行墩粗，墩粗比≥2.3，再把墩粗后的坯料返炉，按有效厚度的0.4min/mm保温，保温温度为相变点以下20℃；3)把墩粗后的坯料利用油压机进行冲通孔后制得一次坯料，然后把一次坯料返炉保温，按有效厚度的0.4min/mm保温，保温温度为相变点以下20℃；4)在油压机上使用专用工装对套装在芯轴上的一次坯料进行拔长，其中拔长前芯轴需预热至200℃～250℃并涂抹润滑剂，在拔长的过程中，上砧的每次单面压下量为30～60mm，拔长比≥2.0，得到二次坯料，返炉保温，按有效厚度的0.4min/mm保温，保温温度为相变点以下20℃；5)在轧环机上使用圆柱型主轧辊和圆柱型芯辊对二次坯料进行辗环，...

【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：