本發(fā)明涉及一種軋制和胎膜鍛造方法，特別是涉及了高溫合金雙法蘭半環(huán)的軋制和胎膜鍛造聯(lián)合成形方法。

背景技術(shù)：

雙法蘭半環(huán)通常被用作航空發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)匣的固定裝置，在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，一般都是先鍛造成一個(gè)帶有兩個(gè)法蘭的環(huán)形件，再?gòu)膬蓚€(gè)法蘭的中間沿軸向切割成兩個(gè)雙法蘭半環(huán)。因?yàn)橛袃蓚€(gè)法蘭存在，所以不能直接采用環(huán)形件軋制方式生產(chǎn)，而只能采用胎膜鍛造成形，但是該鍛件體型較大，法蘭部位截面變化很大，直接采用胎膜鍛造的話(huà)，對(duì)設(shè)備噸位要求高，而且容易出現(xiàn)填充不滿(mǎn)等缺陷。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種軋制和胎膜鍛造聯(lián)合成形方法，來(lái)實(shí)現(xiàn)雙法蘭半環(huán)成形，從而獲得尺寸和性能良好的雙法蘭半環(huán)。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明所述高溫合金雙法蘭半環(huán)的軋制和胎膜鍛造聯(lián)合成形方法，其技術(shù)方案包括以下步驟：

將高溫合金按一定的規(guī)格下料成棒材；將高溫合金棒材加熱到1020℃，按0.4min/mm保溫；然后在壓力機(jī)上鐓粗、沖孔，冷卻、退火后得到中間坯；再將中間坯重新加熱到1020℃，按0.4min/mm保溫；放在環(huán)軋機(jī)上進(jìn)行軋制，軋制時(shí)，主輥對(duì)中間坯的最大壓力為540kn～600kn，其計(jì)算方式為f＝a×β×n×σ×s，其中，a為主輥斜度限制寬展而使壓力增大的系數(shù)，β為中間主應(yīng)力影響系數(shù)，n為應(yīng)力狀態(tài)系數(shù)，σ材料的流動(dòng)應(yīng)力，s為主輥與中間坯的最大接觸面積；軋制完成后，空冷，得到中間環(huán)坯；

對(duì)中間環(huán)坯進(jìn)行機(jī)械加工，在中間環(huán)坯對(duì)稱(chēng)位置加工出兩個(gè)法蘭，得到環(huán)坯；

將環(huán)坯重新加熱到1020℃，按0.4min/mm保溫；放在胎膜中，驅(qū)動(dòng)鍛錘以1720kn～1780kn的驅(qū)動(dòng)力擠壓沖頭將環(huán)坯鍛造成形為具有兩個(gè)法蘭的環(huán)件，鍛錘的驅(qū)動(dòng)力的計(jì)算方式為f＝(1+μ)×σ×s1，式中，μ為摩擦因數(shù)，σ材料的流動(dòng)應(yīng)力，s1為環(huán)坯與胎膜的接觸面積；

將環(huán)件從兩個(gè)對(duì)稱(chēng)法蘭的中間，沿軸向切割成兩個(gè)雙法蘭半環(huán)，雙法蘭半環(huán)具有兩個(gè)法蘭。

所述高溫合金為gh4169合金。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果如下：

本發(fā)明所述高溫合金雙法蘭半環(huán)的軋制和胎膜鍛造聯(lián)合成形方法，通過(guò)軋制和胎膜鍛造聯(lián)合成形，既提高了工作效率，又降低了對(duì)設(shè)備能力的要求，該成形方法中，對(duì)設(shè)備的最大壓力要求為1780kn，使得雙法蘭半環(huán)可以使用普通壓力機(jī)成形。該方法成形的雙法蘭半環(huán)尺寸和性能均能滿(mǎn)足使用要求。

經(jīng)檢測(cè)，該方法生產(chǎn)gh4169合金雙法蘭半環(huán)，其室溫拉伸性能如下：

抗拉強(qiáng)度為1411mpa～1451mpa(大于使用要求的1345mpa)，其伸長(zhǎng)率為0.2％時(shí)的屈服強(qiáng)度為1208mpa～1240mpa(大于使用要求的1100mpa)，斷后伸長(zhǎng)率為18％～21.5％(大于使用要求的12％)，斷面收縮率為32％～37％(大于使用要求的15％)。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。

圖1是中間環(huán)坯的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是帶法蘭的環(huán)坯結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是雙法蘭半環(huán)結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

實(shí)施本發(fā)明所述的高溫合金雙法蘭半環(huán)的軋制和胎膜鍛造聯(lián)合成形方法需要提供鍛造加熱爐、壓力機(jī)、機(jī)械手、環(huán)軋機(jī)、切割機(jī)床等設(shè)備。以我國(guó)材料牌號(hào)為gh4169高溫合金為例，來(lái)說(shuō)明該方法的具體實(shí)施方式：

該gh4169合金的主要化學(xué)元素含量(重量百分比)為：含c量≤0.08％、含cr量17.0％～21.0％、含ni量50.0％～55.0％、含co量≤1.0％、含mo量2.80％～3.30％、含al量0.30％～0.70％、含ti量0.75％～1.15％、含nb量4.75％～5.50％、含b量≤0.006％、含mg量≤0.01％、含mn量≤0.35％、含si量≤0.35％、含p量≤0.015％、含s量≤0.015％、含cu量≤0.30％、含ca量≤0.01％、含pb量≤0.0005％、含se量≤0.0003％、余量為fe。

本方法的步驟如下：

將gh4169合金按一定的規(guī)格下料成棒材；將gh4169合金棒材加熱到1020℃，按0.4min/mm保溫；然后在壓力機(jī)上鐓粗、沖孔，冷卻、退火后得到中間坯；再將中間坯重新加熱到1020℃，按0.4min/mm保溫；放在環(huán)軋機(jī)上進(jìn)行軋制，軋制時(shí)，主輥對(duì)中間坯的最大壓力為540kn～600kn，其計(jì)算方式為f＝a×β×n×σ×s，其中，a為主輥斜度限制寬展而使壓力增大的系數(shù)，β為中間主應(yīng)力影響系數(shù)，n為應(yīng)力狀態(tài)系數(shù)，σ材料的流動(dòng)應(yīng)力，s為主輥與中間坯的最大接觸面積；軋制完成后，空冷，得到中間環(huán)坯1，如圖1所示；

對(duì)中間環(huán)坯1進(jìn)行機(jī)械加工，在中間環(huán)坯對(duì)稱(chēng)位置加工出兩個(gè)法蘭3，得到環(huán)坯2，如圖2所示；

將環(huán)坯2重新加熱到1020℃，按0.4min/mm保溫；放在胎膜中，驅(qū)動(dòng)鍛錘以1720kn～1780kn的驅(qū)動(dòng)力擠壓沖頭將環(huán)坯2鍛造成形為具有兩個(gè)法蘭的環(huán)件，鍛錘的驅(qū)動(dòng)力的計(jì)算方式為f＝(1+μ)×σ×s1，式中，μ為摩擦因數(shù)，σ材料的流動(dòng)應(yīng)力，s1為環(huán)坯與胎膜的接觸面積；

將環(huán)件從兩個(gè)對(duì)稱(chēng)法蘭的中間，沿軸向切割成兩個(gè)雙法蘭半環(huán)4，雙法蘭半環(huán)具有兩個(gè)法蘭5，如圖3所示。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)了一種高溫合金雙法蘭半環(huán)的軋制和胎膜鍛造聯(lián)合成形方法，其步驟為：先將高溫合金棒材鐓粗、沖孔得到中間坯，再軋制成形為中間環(huán)坯，對(duì)中間環(huán)坯進(jìn)行機(jī)械加工，獲得帶法蘭的環(huán)坯，將帶法蘭的環(huán)坯放在胎膜中進(jìn)行胎膜鍛造，得到帶法蘭的環(huán)件，將環(huán)件從兩個(gè)對(duì)稱(chēng)法蘭的中間，沿軸向切割得到兩個(gè)雙法蘭半環(huán)。該方法能夠既提高了工作效率，又降低了對(duì)設(shè)備能力的要求，獲得了尺寸和性能良好的雙法蘭半環(huán)。該方法用于雙法蘭半環(huán)的成形。

技術(shù)研發(fā)人員：王龍祥;鄒善垚;王宇峰;劉劍
受保護(hù)的技術(shù)使用者：貴州安大航空鍛造有限責(zé)任公司
技術(shù)研發(fā)日：2017.08.16
技術(shù)公布日：2017.10.17