一种环形GH105高温合金锻件的锻造方法技术

本发明专利技术属于GH105高温合金锻造技术领域，公开了一种环形GH105高温合金锻件的锻造方法。该环形GH105高温合金锻件的锻造方法，包括以下步骤：对坯料进行包套处理；对包裹着包套的坯料进行加热；加热结束后，取下包套，然后对坯料冲孔；对坯料进行冷却，在坯料内孔表面进行切削和圆弧倒角；对坯料表面进行吹砂、打磨；对坯料进行包套处理；对包裹着包套的坯料进行加热；加热过程结束后，取下包套，对坯料交替进行马杠扩孔和平端面，每进行两火次的马杠扩孔就进行一火次的平端面，直到坯料的尺寸达到设定坯料尺寸范围；对坯料进行包套处理，然后对包裹着包套的坯料进行加热；加热过程结束后，取下包套，对坯料进行辗扩直到锻件成型。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术属于GH105高温合金锻造
，公开了一种环形GH105高温合金锻件的锻造方法。该环形GH105高温合金锻件的锻造方法，包括以下步骤：对坯料进行包套处理；对包裹着包套的坯料进行加热；加热结束后，取下包套，然后对坯料冲孔；对坯料进行冷却，在坯料内孔表面进行切削和圆弧倒角；对坯料表面进行吹砂、打磨；对坯料进行包套处理；对包裹着包套的坯料进行加热；加热过程结束后，取下包套，对坯料交替进行马杠扩孔和平端面，每进行两火次的马杠扩孔就进行一火次的平端面，直到坯料的尺寸达到设定坯料尺寸范围；对坯料进行包套处理，然后对包裹着包套的坯料进行加热；加热过程结束后，取下包套，对坯料进行辗扩直到锻件成型。【专利说明】一种环形GH105高温合金锻件的锻造方法
本专利技术属于GH105高温合金锻造
，特别涉及一种环形GH105高温合金锻件的锻造方法。
技术介绍
GH105合金是一种高合金化的时效强化型镍基变形高温合金，其强度高、热加工性能和焊接性能差，常用于制造航空发动机涡轮叶片、扇形封闭环、高温螺栓等高温零部件，工作温度为750°C?950°C。由于该合金的合金化程度高，变形抗力大，锻造温度范围窄、塑性差，锻造时棱角处极易开裂，裂纹一般宽3mm?5mm,深7mm?IOmm ;另外,加热不均勻、粗晶问题也是GH105材料环件锻造过程中的一个问题，加热不均匀、粗晶问题一般依靠反复打磨和增加锻造火次来解决，这无疑增大了成本，且加热不均匀、混晶现象不易解决，给原材料冶炼及坯料生产均带来了很大的难度，使成品率降低，而锻件的生产更是存在诸多问题，如:锻造温度范围窄、塑性差，锻造时易开裂等技术难题使生产厂家难以保质保量按期交货。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提出一种环形GH105高温合金锻件的锻造方法。本专利技术的一种环形GH105高温合金锻件的锻造方法能有效解决环形GH105高温合金零件锻造过程中受热不均匀、锻造温度降温快、锻件裂纹严重、报废率高等问题。为实现上述技术目的，本专利技术采用如下技术方案予以实现。一种环形GH105高温合金锻件的锻造方法，包括以下步骤:S1:按照环形GH105高温合金的零件图设计对应的锻件图，按照所述锻件图确定下料规格和下料长度，还包括以下步骤:S2:对坯料进行包套处理，使坯料完全被包裹；对包裹着包套的坯料进行三段式连续加热；加热过程结束后，取下包套，然后对坯料进行冲孔；然后对坯料进行避风冷却，在坯料内孔表面进行切削和圆弧倒角；再对坯料表面进行吹砂、打磨；S3:对坯料进行包套处理，使坯料完全被包裹；然后对包裹着包套的坯料进行三段式连续加热；加热过程结束后，取下包套，对坯料交替进行马杠扩孔和平端面，每进行两火次的马杠扩孔就进行一火次的平端面，直到坯料的尺寸达到设定坯料尺寸范围；S4:对坯料进行包套处理，使坯料完全被包裹，然后对包裹着包套的坯料进行三段式连续加热；加热过程结束后，取下包套，对坯料进行辗扩，直到环形GH105高温合金锻件成型。本专利技术的特点和进一步改进在于:在步骤S3中，对于每个火次的马杠扩孔，对应的内孔变形量为10%?25% ;如果在任一火次的马杠扩孔中，坯料表面没有出现裂纹，则在坯料低于终锻温度后，停止本火次的马杠扩孔；所述终锻温度为990°C?1010°C ;然后对坯料进行包套处理，使坯料完全被包裹，对包裹着包套的坯料进行一段式连续加热，在对应的加热过程结束后，取下包套；如果在任一火次的马杠扩孔中，坯料表面出现裂纹，则停止本火次的马杠扩孔，然后去除坯料表面的裂纹，对坯料进行包套处理，使坯料完全被包裹，然后对包裹着包套的坯料进行三段式连续加热，在对应的加热过程结束后，取下包套；对于每个火次的平端面，使平端面后的坯料高度保持为设计的环形GH105高温合金锻件最终高度的105%?110% ;在步骤S3中，去除坯料表面的裂纹的过程为:对坯料进行避风冷却，然后对坯料进行吹砂、打磨、倒角，直至去除坯料表面的裂纹。在步骤S4中，对于每个火次的辗扩，对应的内孔变形量为10%?30%;如果在任一火次的辗扩中，坯料表面没有出现裂纹，则在坯料低于终锻温度后，停止本火次的辗扩，对坯料进行包套处理，使坯料完全被包裹，然后对包裹着包套的坯料进行一段式连续加热，在对应的加热过程结束后，取下包套；如果在任一火次的辗扩中，坯料表面出现裂纹，则停止本火次的辗扩，然后去除坯料表面的裂纹，对坯料进行包套处理，使坯料完全被包裹，然后对包裹着包套的坯料进行三段式连续加热，在对应的加热过程结束后，取下包套；在步骤S4中，去除坯料表面的裂纹的过程为:对坯料进行避风冷却，然后对坯料进行吹砂、打磨、倒角，直至去除坯料表面的裂纹。在步骤S3和步骤S4中，所述一段式连续加热的过程包括以下步骤:将包套后的坯料置于电炉中，并用耐火砖将包套后的坯料垫起，然后对包套后的坯料进行加热，加热温度为1120°C?1140°C，对应的加热持续时间为当前时刻坯料纵截面最小尺寸和第二设定加热时间系数的乘积，所述第二设定加热时间系数为0.6?1.2min/mm。在步骤S2、步骤S3和步骤S4中，所述三段式连续加热的过程为:将包套后的坯料置于电炉中，并用耐火砖将包套后的坯料垫起，然后对包套后的坯料进行预热，预热温度为800°C?850°C，对应的预热持续时间为当前时刻坯料纵截面最小尺寸和第一设定加热时间系数的乘积，所述第一设定加热时间系数为0.8?1.6min/mm ;然后对包套的还料进行加热，加热温度为1120°C?1140°C，对应的加热持续时间与所述对应的预热持续时间相等。在步骤S2、步骤S3和步骤S4中，所述对坯料进行包套处理包括以下步骤:将硅酸铝防火棉包裹坯料。在步骤S2中，所述在坯料内孔表面进行切削和圆弧倒角包括以下步骤:在坯料内孔表面切削4mm?6mm ;在还料内孔与上下表面棱角处进行圆弧倒角，对应的倒角半径为15mm ?20mmo本专利技术的有益效果为:对坯料加热过程中用耐火砖将锻件垫起，保证了坯料受热均匀。通过对坯料加热以及将坯料移送至锻造工作台过程中用硅酸铝包裹，解决了高温合金材料GH105材料锻造温度容易损失的问题。采用平端面、马架扩孔交替的锻造方法，从而保证了锻件端面平整。通过对锻件每火次变形的控制以及对锻造出现裂纹规律的跟踪，保证了环形GH105高温合金锻件质量。【具体实施方式】本专利技术实施例中，所需环形GH105高温合金锻件尺寸为:小670±5(外径以590±5(内径)X51±4mm (高度)，该高温合金锻件为壁厚较薄(约30mm)的环形锻件，高度较低(约50mm)，高度和厚度之比约为1.67，因此该高温合金锻件不易直接辗扩成型。必须马杠扩孔到一定程度时(保证最终变形量为15%)方可进行辗扩。根据环形GH105高温合金锻件尺寸确定下料规格为:Φ365Χ52πιπι。本专利技术实施例中，该环形GH105高温合金锻件对应的终锻温度设定在1010°C~990°C。将按规格下料的坯料用硅酸铝防火棉作包套处理，硅酸铝防火棉将坯料表面完全封闭，包裹着硅酸铝防火棉的坯料在天然气炉中加热，根据环形GH105的合金相图，在750°C装入电炉，加热时用耐火砖将坯料垫起，保证坯料受热均匀，预热坯料在800°C，保温时间为52mmX 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种环形GH105高温合金锻件的锻造方法，包括以下步骤：S1：按照环形GH105高温合金的零件图设计对应的锻件图，按照所述锻件图确定下料规格和下料长度，其特征在于，还包括以下步骤：S2：对坯料进行包套处理，使坯料完全被包裹；对包裹着包套的坯料进行三段式连续加热；加热过程结束后，取下包套，然后对坯料进行冲孔；然后对坯料进行避风冷却，在坯料内孔表面进行切削和圆弧倒角；再对坯料表面进行吹砂、打磨；S3：对坯料进行包套处理，使坯料完全被包裹；然后对包裹着包套的坯料进行三段式连续加热；加热过程结束后，取下包套，对坯料交替进行马杠扩孔和平端面，每进行两火次的马杠扩孔就进行一火次的平端面，直到坯料的尺寸达到设定坯料尺寸范围；S4：对坯料进行包套处理，使坯料完全被包裹，然后对包裹着包套的坯料进行三段式连续加热；加热过程结束后，取下包套，对坯料进行辗扩，直到环形GH105高温合金锻件成型。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李增乐，姚彦军，郝宏斌，李明，
申请(专利权)人：陕西宏远航空锻造有限责任公司，
类型：发明
国别省市：