一种钛合金管形件锻造成型工艺及其装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及钛合金管形件锻造技术领域，且公开了一种钛合金管形件锻造成型工艺及其装置

【技术实现步骤摘要】
一种钛合金管形件锻造成型工艺及其装置


[0001]本专利技术涉及钛合金管形件锻造
，具体为一种钛合金管形件锻造成型工艺及其装置
。

技术介绍

[0002]钛合金按组织可分三类，第一类为钛中加入铝和锡元素；第二类为钛中加入铝铬钼钒等合金元素；第三类为钛中加入铝和钒等元素，钛合金管件的应用场景为飞机发动机压气机部件，其次为火箭
、
导弹和高速飞机的结构性管件，对于钛合金管形件的锻造也区别于其他金属的锻造
。
[0003]现有的钛合金管形件锻造成型工艺及其装置有如下技术缺陷：其一
、
传统的钛合金管形件锻造成型工艺采用下两相区锻造的方式，下两相区锻造一般是在
β
转变温度以下
40
～
50℃
加热锻造
,
此时初生
α
相和
β
相同时参与变形，变形温度愈低
,
参与变形的
α
相数量愈多
。
与
β
区变形相比
,
在下两相区域
β
相的再结晶过程急剧加快
,
再结晶形成的新的
β
晶粒不仅沿变形的原始
β
晶界上析出
,
而且在
β
晶界内和
α
片层间的
β
中间层内出现，虽然这种工艺生产的锻件强度很高，塑性较好
,
但是存在断裂韧性与蠕变性能不佳的问题；其二
、
传统的钛合金管形件锻造装置采用锤炼锤反复敲击锻造的方式，这种方式，需要配备芯管与锤炼锤，使得设备成本增加，同时成型的效率也过于低下
。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种钛合金管形件锻造成型工艺及其装置，以解决
技术介绍
中提出的问题
。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种钛合金管形件锻造成型工艺方法，包括以下步骤：
[0006]S1、
准备胚料：
[0007]根据管形件的加工尺寸，采用
TC9
或
TC11
钛合金棒下料形成胚料，挑除有裂纹缺陷的胚料；
[0008]S2、
胚料升温：
[0009]无裂纹胚料放入到环形炉内进行加热，直至加热到预设温度，随后进行炉内保温；
[0010]S3、
胚料扩孔：
[0011]利用自动化的机械手臂向环形炉内抓取出升温后的胚料，投入到管套内，并对管套内进行盖合加固，通过推动柱将胚料推入到转动辊处与锥形冲子接触，进而对胚料进行开孔，形成钛合金管件；
[0012]S4、
管件整形：
[0013]开孔后的胚料通过自动化运输设备，运送到整形轮，整形轮高速转动，对其表面进行除渣，同时锤炼圆滑；
[0014]S5、
退火处理：
[0015]将整形完成的钛合金管件通过自动运输设备运送到罩内罩，随后紧锁内罩，抽真空，充入惰性保护气体，进行环绕式冲水，直至退火完成；
[0016]S6、
精加工：
[0017]对退火完成的钛合金管件尺寸进行丈量，随后根据工艺要求利用机床进行机械精加工
。
[0018]进一步的，所述胚料升温后的温度维持在在
β
/(
α
+
β
)
相变点以下
10
‑
15℃
，同时转动辊带动胚料转动的速率达到
1500r/min。
[0019]进一步的，所述
S5
中罩内的正向压力维持在
20
‑
40kPa
，同时保障罩内氧含量在
5ppm
以下
。
[0020]进一步的，所述
S5
中退火处理的温度维持在
700℃
‑
750℃。
[0021]一种钛合金管形件锻造成型装置，包括底座板，所述底座板的内侧壁固定安装有稳固装置，所述底座板的内侧且在稳固装置的前侧设置有投料装置，所述底座板的左侧通过矩形板固定安装有推动装置，所述底座板的内侧且在稳固装置的右侧设置有传动装置；
[0022]所述稳固装置包括连接块
、
下管套
、
上管套
、
夹紧块和控制装置，所述底座板的内部底侧壁固定连接有连接块，所述连接块的上侧固定连接有下管套，所述下管套的后侧通过铰链转动连接有上管套，所述上管套的后侧转动连接有夹紧块，所述夹紧块的后侧设置有控制装置
。
[0023]进一步的，所述控制装置的结构包括磁力推杆
、
轨道筒
、
线圈和第一弹簧，所述底座板的内部后侧壁固定连接有轨道筒，所述轨道筒的内侧固定安装有线圈，所述轨道筒的内侧滑动连接有磁力推杆，所述线圈与磁力推杆之间固定连接有第一弹簧
。
[0024]在上管套被打开后，启动第一电机，使得第一电机通过转轴带动限制转块向斜座的内侧转动，然后斜座斜坡的作用，其上的胚料滚入到下管套的内部，在胚料与受力块相分离后，受力块在第二弹簧弹簧力的作用下带动其上的第二触点与第一触点相分离，此时，通入线圈内部的电流断开，磁力推杆在第一弹簧弹簧力的作用下带动带动夹紧块进行转动，使得夹紧块在运动的同时带动上管套与下管套相合，并对上管套施加一定夹紧力；
[0025]进一步的，所述投料装置包括斜座
、
第一电机
、
转轴和检测装置，所述底座板的内部前侧壁固定连接有斜座，所述斜座的右侧固定连接有第一电机，所述第一电机的左侧传动连接有转轴，所述转轴的轴向外侧固定连接有检测装置；
[0026]所述检测装置的结构包括限制转块
、
受力块
、
第二弹簧
、
第一触点和第二触点，所述转轴的轴向外侧固定连接有分布均匀的限制转块，所述限制转块的内侧转动连接有受力块，所述受力块与限制转块之间固定连接有第二弹簧，所述受力块上固定安装有第二触点，所述限制转块上固定连接有第一触点，所述第二触点与第一触点相对应，所述限制转块上开设有与受力块相对应的开槽
。
[0027]将在外置环形炉升温后的胚料通过外置机械手抓取，投入到斜座的上侧，由于斜座上设置有限制转块，使得胚料滚落到限制转块处，通过胚料自身重力作用在受力块处，使得受力块压缩第二弹簧带动其上的第二触点与第一触点相接触，由于第二触点
、
第一触点与线圈为电性连接，使得在第二触点与第一触点接触后，线圈的内部通入电流，线圈在通入电流后产生与磁力推杆相吸的磁场力，进而带动磁力推杆压缩第一弹簧向线圈处运动，由于磁力推杆与夹紧块为转动连接，进而通过夹紧块的作用带动上管套进行转动，使得上管
套被打开；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种钛合金管形件锻造成型工艺方法，其特征在于它包括以下步骤：
S1、
准备胚料：根据管形件的加工尺寸，采用
TC9
或
TC11
钛合金棒下料形成胚料，挑除有裂纹缺陷的胚料；
S2、
胚料升温：无裂纹胚料放入到环形炉内进行加热，直至加热到预设温度，随后进行炉内保温；
S3、
胚料扩孔：利用自动化的机械手臂向环形炉内抓取出升温后的胚料，投入到管套内，并对管套内进行盖合加固，通过推动柱将胚料推入到转动辊处与锥形冲子接触，进而对胚料进行开孔，形成钛合金管件；
S4、
管件整形：开孔后的胚料通过自动化运输设备，运送到整形轮，整形轮高速转动，对其表面进行除渣，同时锤炼圆滑；
S5、
退火处理：将整形完成的钛合金管件通过自动运输设备运送到罩内罩，随后紧锁内罩，抽真空，充入惰性保护气体，进行环绕式冲水，直至退火完成；
S6、
精加工：对退火完成的钛合金管件尺寸进行丈量，随后根据工艺要求利用机床进行机械精加工
。2.
根据权利要求1所述的一种钛合金管形件锻造成型工艺方法，其特征在于：所述胚料升温后的温度维持在在
β
/(
α
+
β
)
相变点以下
10
‑
15℃
，同时转动辊带动胚料转动的速率达到
1500r/min。3.
根据权利要求1所述的一种钛合金管形件锻造成型工艺及其装置，其特征在于：所述
S5
中罩内的正向压力维持在
20
‑
40kPa
，同时保障罩内氧含量在
5ppm
以下
。4.
根据权利要求1所述的一种钛合金管形件锻造成型工艺及其装置，其特征在于：所述
S5
中退火处理的温度维持在
700℃
‑
750℃。5.
一种钛合金管形件锻造成型装置，其特征在于：包括底座板
(1)
，所述底座板
(1)
的内侧壁固定安装有稳固装置
(2)
，所述底座板
(1)
的内侧且在稳固装置
(2)
的前侧设置有投料装置
(3)
，所述底座板
(1)
的左侧通过矩形板固定安装有推动装置
(4)
，所述底座板
(1)
的内侧且在稳固装置
(2)
的右侧设置有传动装置
(5)
；所述稳固装置
(2)
包括连接块
(21)、
下管套
(22)、
上管套
(23)、
夹紧块
(24)
和控制装置
(25)
，所述底座板
(1)
的内部底侧壁固定连接有连接块
(21)
，所述连接块
(21)
的上侧固定连接有下管套
(22)
，所述下管套
(22)
的后侧通过铰链转动连接有上管套
(23)
，所述上管套
(23)
的后侧转动连接有夹紧块
(24)
，所述夹紧块
(24)
的后侧设置有控制装置
(25)。6.
根据权利要求5所述的一种钛合金管形件锻造成型装置，其特征在于：所述控制装置
(25)
的结构包括磁力推杆
(251)、
轨道筒
(252)、
线圈
(253)
和第一弹簧
(254)
，所述底座板
(1)
的内部后侧壁固定连接有轨道筒
(252)
，所述轨道筒
(252)
的内侧固定安装有线圈
(253)
，所述轨道筒
(252)
的内侧滑动连接有磁力推杆
(251)
，所述线圈...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁东良，王小康，肖灿灿，夏广霞，项潘宇，
申请(专利权)人：江苏沃钛有色金属有限公司，
类型：发明
国别省市：