一种粉末高温合金涡轮盘件近净成形的锻造方法技术

技术编号:41585334 阅读:19 留言:0更新日期:2024-06-06 23:59
本发明专利技术公开了一种粉末高温合金涡轮盘件近净成形的锻造方法,所述锻造方法不需要额外制作特定盘件形状使用的等温锻造模具,该方法能大幅降低高温合金涡轮盘件锻造成本,锻造后可获得近净成形的涡轮盘件,可显著缩短高温合金涡轮盘件制备工艺流程,减少废料率,本发明专利技术方法解决了高温合金复杂构件的近净成形技术难题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于高温金属锻造,具体涉及一种粉末高温合金涡轮盘件近净成形的锻造方法


技术介绍

1、目前,制约发动机效率和推重比的根本原因在于高温材料的发展。我国传统高温合金盘件成形工艺通常需要通过长流程工艺技术实现,例如粉末高温合金盘件通常的制备流程包括母合金熔炼、合金粉末制备、热等静压成形、热挤压开坯、等温锻造饼坯、等温模锻等。一方面,此方法工艺流程长,挤压开坯、模具材料和等温模锻成本巨大。另一方面,合金经热变形次数较多,内部应力分布复杂,影响后续盘件热处理组织均匀性。这些原因极大的增加了高温合金盘件的制造成本,严重影响了其服役寿命,成为航空发动机安全、可靠的使用隐患。为此,在对粉末盘合金加工工艺设计和项目攻关过程中,急需设计出一种新的涡轮盘件的制备技术,该技术无需特定的锻造模具,锻造后可直接获得近净成形的高温合金涡轮盘件。


技术实现思路

1、本专利技术的目的在于克服上述现有技术的不足,提供了及一种粉末高温合金涡轮盘件近净成形的锻造方法。

2、为了解决技术问题,本专利技术的技术方案是:一种粉末高温本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种粉末高温合金涡轮盘件近净成形的锻造方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种粉末高温合金涡轮盘件近净成形的锻造方法,其特征在于:所述步骤1中,高温合金粉末粒度≤75μm。

3.根据权利要求1所述的一种粉末高温合金涡轮盘件近净成形的锻造方法,其特征在于:所述步骤2中设计钢芯的分布和尺寸时选用有限元模拟仿真软件进行验证,判断钢芯是否对后续锻造的高温合金涡轮盘件有影响,保证不影响最终盘件的尺寸和形状;对于不锈钢包套设计时,首先采用有限元模拟仿真软件计算热等静压后包套收缩情况,通过反复修正不锈钢包套尺寸,最终获得锻造前热等静压坯料形状。

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【技术特征摘要】

1.一种粉末高温合金涡轮盘件近净成形的锻造方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种粉末高温合金涡轮盘件近净成形的锻造方法,其特征在于:所述步骤1中,高温合金粉末粒度≤75μm。

3.根据权利要求1所述的一种粉末高温合金涡轮盘件近净成形的锻造方法,其特征在于:所述步骤2中设计钢芯的分布和尺寸时选用有限元模拟仿真软件进行验证,判断钢芯是否对后续锻造的高温合金涡轮盘件有影响,保证不影响最终盘件的尺寸和形状;对于不锈钢包套设计时,首先采用有限元模拟仿真软件计算热等静压后包套收缩情况,通过反复修正不锈钢包套尺寸,最终获得锻造前热等静压坯料形状。

4.根据权利要求3所述的一种粉末高温合金涡轮盘件近净成形的锻造方法,其特征在于,所述采用有限元模拟仿真软件计算热等静压后包套收缩情况具体为:首先获取目标材料参数,将不锈钢包套模型和目标材料参数输入有限元模拟仿真软件,通过有限元模拟仿真软件计算合金粉末的弹性模量,根据合金粉末的弹性模量判断热等静压后包套收缩情况;所述目标材料参数包括高温合金粉末和钢芯材料的流变应力、比热容、热导率、热膨胀系数,高温合金粉末和钢芯材料的弹性模量、泊松比、密度、屈服强度,高温合金粉末的振实密度。

5.根据权利要求4所述的一种粉末高温合金涡轮盘件近净成形的锻造方法,其特征在于,所述合金粉末的弹性模量计算公式为:

6.根据权利要求1所述的一种粉末高温合金涡轮盘件近净成形的锻造方法,其特征在于,所述步骤3中利用有限元模拟仿真软件对锻造前热等静压坯料形状进行墩饼过程模拟,首先获取高温合金粉末的压缩流变信息、钢芯流变应力及各材料物理参数和传热相关参数,然后将上述参数和锻造前热等静压坯料形状参数输入有限...

【专利技术属性】
技术研发人员:瞿宗宏白佳铭宋嘉明张鹏赵霄昊赖运金李少强
申请(专利权)人:西安欧中材料科技股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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