一种耐高温高弹力GH4169合金弹簧的制备方法技术

本申请提供了一种耐高温高弹力GH4169合金弹簧的制备方法，属于弹簧制造的技术领域，具体包括：原材料选择，原材料为GH4169合金冷拉丝材；利用自动绕簧机进行弹簧的绕制，旋向为右，制成弹簧；对弹簧清洗后进行真空时效处理；将弹簧两端的1/4周长的部分在垂直于弹簧长度的平面上旋转延伸，对弹簧的两个端面进行磨削，使弹簧每一端至少4/5周长的部分的端面垂直于弹簧长度的方向；对弹簧进行清洗后进行退火处理；在室温下将弹簧压缩至圈碰圈10

【技术实现步骤摘要】
一种耐高温高弹力GH4169合金弹簧的制备方法


[0001]本申请涉及弹簧制造的领域，尤其是涉及一种耐高温高弹力GH4169合金弹簧的制备方法。

技术介绍

[0002]弹簧能够提供弹力、存储弹性势能，实现动能转换、位移控制及减振等功能，在航空发动机中应用于压气机、燃烧室等部件。压气机部件中的压紧弹簧和孔探仪弹簧采用GH4169合金丝材制造。GH4169合金是Ni
‑
Cr
‑
Fe基沉淀硬化型变形高温合金，其强度水平高并具有良好的抗疲劳、抗氧化和耐腐蚀性能。
[0003]GH4169合金压紧弹簧和孔探仪弹簧装配于机匣壁面的安装座中，起到压紧孔探仪堵头的作用，最高工作温度在500℃左右。发动机工作时，弹簧除了承受高温和压缩载荷外，还收到冷热循环作用以及机匣传递的振动应力，因此对尺寸精度和弹性稳定都有很高要求。
[0004]GH4169合金弹簧的制造过程较为复杂，绕制和时效处理两个工序最为重要，对产品质量影响很大，如果参数设置不合理或者分析检验不到位，容易导致弹簧质量、性能不合格，无法满足使用需求。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本申请提供一种耐高温高弹力GH4169合金弹簧的制备方法，解决了现有技术中的问题，提高弹簧的质量。
[0006]本申请提供的一种耐高温高弹力GH4169合金弹簧的制备方法采用如下的技术方案：
[0007]一种耐高温高弹力GH4169合金弹簧的制备方法，包括：
[0008]步骤1，原材料选择，原材料为GH4169合金冷拉丝材；
[0009]步骤2，利用自动绕簧机进行弹簧的绕制，旋向为右，制成弹簧；
[0010]步骤3，对弹簧清洗后进行真空时效处理；
[0011]步骤4，将弹簧两端的1/4周长的部分在垂直于弹簧长度方向的平面上旋转延伸，对弹簧的两个端面进行磨削，使弹簧每一端至少4/5周长的部分的端面垂直于弹簧长度的方向；
[0012]步骤5，对弹簧进行清洗后进行退火处理；
[0013]步骤6，在室温下将弹簧压缩至圈碰圈10
‑
15次。
[0014]可选的，制备方法还包括步骤8，当弹簧的弹性性能检测结果相比设计要求偏低时，在公差范围内减小弹簧内径或减少工作圈数或加大弹簧高度，重复步骤2
‑
7，直至弹簧的弹性性能的检测结果符合设计要求。
[0015]可选的，所述步骤2中，弹簧的工作圈数为3
±
0.5，总圈数为4.5
±
0.5，节距为3mm，自然高度为14
±
0.5mm，外径为12.5mm
±
0.35mm。
[0016]可选的，所述步骤3中，对弹簧进行真空时效的步骤包括：在加热炉的温度不高于180℃时，将弹簧放入加热炉中，加热前将加热炉内压强抽至设定值，设定值小于0.10Pa，并在真空时效过程中保持压强不超过设定值，先将弹簧加热至720℃并保温8h，然后以50℃/h的速率加热炉冷至620℃，在620℃的温度保温8.5h，保温结束后，加热炉内充入0.2
‑
0.4MPa的氩气，冷却至50℃以下后从加热炉中取出弹簧。
[0017]可选的，所述步骤5中的退火处理工艺包括：将弹簧加热至480℃～500℃，保温60min后在室温空气中冷却。
[0018]可选的，所述步骤1中，弹簧原材料为冷拉丝材，原材料的晶粒度细于6级，原材料的室温屈服强度大于等于1035MPa，原材料的洛氏硬度大于等于36HRC。
[0019]可选的，弹簧原材料的冷拉丝材经过光亮退火处理，光亮退火处理工艺为：将丝材加热至955℃，保温30min后在室温空气中冷却，光亮退火态的丝材再经时效处理。
[0020]可选的，丝材直径的偏差为
‑
0.005mm～0.010mm。
[0021]综上所述，本申请包括以下有益技术效果：
[0022]采用本申请制备的GH4169合金弹簧的耐温能力可达600℃～650℃，经过高温使用后弹簧的表面无氧化，尺寸稳定，弹性性能无明显衰减，适用于航空发动机中。
[0023]采用本申请制备的GH4169合金弹簧的强度高、弹性好，可以满足高弹力压缩弹簧的使用需求，并且产品合格率高达90％。
[0024]采用本申请制备并检验合格后的弹簧可满足航空发动机的使用需求，确保弹簧在服役过程中不出现提前失效等问题。
附图说明
[0025]为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
[0026]图1为本申请制备的弹簧的外形结构示意图。
[0027]图2为本申请实施例一制备的弹簧的显微组织示意图；
[0028]图3为本申请实施例二制备的弹簧100倍的显微组织示意图；
[0029]图4为本申请实施例二制备的弹簧500倍的显微组织示意图.
[0030]附图标记说明：1、弹簧。
具体实施方式
[0031]下面结合附图对本申请实施例进行详细描述。
[0032]以下通过特定的具体实例说明本申请的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本申请的其他优点与功效。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。本申请还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本申请的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0033]要说明的是，下文描述在所附权利要求书的范围内的实施例的各种方面。应显而易见，本文中所描述的方面可体现于广泛多种形式中，且本文中所描述的任何特定结构及/或功能仅为说明性的。基于本申请，所属领域的技术人员应了解，本文中所描述的一个方面可与任何其它方面独立地实施，且可以各种方式组合这些方面中的两者或两者以上。举例来说，可使用本文中所阐述的任何数目个方面来实施设备及/或实践方法。另外，可使用除了本文中所阐述的方面中的一或多者之外的其它结构及/或功能性实施此设备及/或实践此方法。
[0034]还需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本申请的基本构想，图式中仅显示与本申请中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
[0035]另外，在以下描述中，提供具体细节是为了便于透彻理解实例。然而，所属领域的技术人员将理解，可在没有这些特定细节的情况下实践所述方面。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种耐高温高弹力GH4169合金弹簧的制备方法，其特征在于，包括：步骤1，原材料选择，原材料为GH4169合金冷拉丝材；步骤2，利用自动绕簧机进行弹簧的绕制，旋向为右，制成弹簧；步骤3，对弹簧清洗后进行真空时效处理；步骤4，将弹簧两端的1/4周长的部分在垂直于弹簧长度方向的平面上旋转延伸，对弹簧的两个端面进行磨削，使弹簧每一端至少4/5周长的部分的端面垂直于弹簧长度的方向；步骤5，对弹簧进行清洗后进行退火处理；步骤6，在室温下将弹簧压缩至圈碰圈10
‑
15次。2.根据权利要求1所述的耐高温高弹力GH4169合金弹簧的制备方法，其特征在于，制备方法还包括步骤8，当弹簧的弹性性能检测结果相比设计要求偏低时，在公差范围内减小弹簧内径或减少工作圈数或加大弹簧高度，重复步骤2
‑
7，直至弹簧的弹性性能的检测结果符合设计要求。3.根据权利要求1所述的耐高温高弹力GH4169合金弹簧的制备方法，其特征在于，所述步骤2中，弹簧的工作圈数为3
±
0.5，总圈数为4.5
±
0.5，节距为3mm，自然高度为14
±
0.5mm，外径为12.5mm
±
0.35mm。4.根据权利要求1所述的耐高温高弹力GH4169合金弹簧的制备方法，其特征在于，所述步...

【专利技术属性】
技术研发人员：田伟，程荣辉，刘砚飞，张少平，伏宇，钟燕，郭会明，吴晨，张航，
申请(专利权)人：中国航发四川燃气涡轮研究院，
类型：发明
国别省市：