本發(fā)明涉及一種環(huán)件的鍛造成形方法,特別是涉及了一種異形薄壁環(huán)件的輾軋成形方法。
背景技術(shù):
1、2014年04月02日公開的中國發(fā)明專利說明書cn103691853a(申請?zhí)枺篶n201310686736.4)公開了鎳基高溫合金矩形環(huán)坯軋制成形為異形薄壁環(huán)的方法。該專利采用方法是:把安規(guī)格下料的鎳基高溫合金棒材加熱規(guī)定的鍛造溫度后經(jīng)鐓粗、沖孔后預(yù)軋成矩形環(huán)坯。再將環(huán)坯重新加熱到鍛造溫度后裝入軋環(huán)機經(jīng)調(diào)至特定的主輥及錐輥轉(zhuǎn)速,以特定的軋制力將芯輥的進給速度逐漸增大,使矩形環(huán)坯與芯輥連續(xù)轉(zhuǎn),并使矩形環(huán)坯不斷被咬如軋制型腔,從而保證了后續(xù)軋制過程能連續(xù)、平穩(wěn)的進行,后續(xù)再將芯輥進給速度進行特定的調(diào)整,從而獲得形狀、尺寸合格的異形薄壁環(huán)件。
2、2013年12月18日公開的中國發(fā)明專利說明書cn103447768a(申請?zhí)枺篶n201310377203.8)公開了一種gh4169合金大型異形截面環(huán)坯的制備方法,其步驟為:將gh4169合金棒材以一定的加熱方式加熱到設(shè)定溫度后,經(jīng)鐓粗、沖孔、輾軋成矩形截面環(huán)坯;再以一定的壓力并配合陰模及陽模分多次成形,有效控制工藝余料的流向,保證環(huán)件的成形尺寸。
3、第一種通過軋制成形雖然能獲得理想的薄壁環(huán),但需要多套模具,成形工序復(fù)雜,對于一些小型的異形薄壁環(huán),無形之中增加大制造成本。第二種方法成形的情況下,因薄壁環(huán)厚度薄,成形過程中溫降過快,環(huán)坯易超出終鍛溫度,造成鍛件組織不合格。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是:將提供一種開放式的胎模鍛造成形方法,來實現(xiàn)鎳基高溫合金異形薄壁環(huán)件鍛造成形,可有效地降低該鎳合金薄壁環(huán)件成形過程中溫降速率,并且該方法僅需陽模,減少模具投入,降低制造成本。
2、為了解決上述問題,本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:本發(fā)明所述異形薄壁環(huán)件的輾軋成形方法,其技術(shù)方案包括以下步驟:
3、將鎳基高溫合金棒材置于1000℃~1080℃爐膛內(nèi)加熱,保溫時間為:棒材的有效厚度×0.8min/mm;將保溫后的鎳基高溫合金棒材取出,進行鐓粗、沖孔制成一次環(huán)坯;將一次環(huán)坯回爐加熱至1000℃~1080℃,保溫時間為:棒材的有效厚度×0.4min/mm;將保溫后的一次環(huán)坯取出,進行第一次軋制,徑向進給速度v=2.1mm/s,軸向進給速度vs=1.3mm/s,變形量為30%,軋制成二次環(huán)坯;將二次環(huán)坯回爐加熱至1000℃~1080℃,保溫時間為:棒材的有效厚度×0.4min/mm;將保溫后的二次環(huán)坯取出,進行第二次軋制,徑向進給速度v=1.6mm/s,軸向進給速度vs=0.8mm/s,變形量為35%,軋制成三次環(huán)坯;
4、將所述三次環(huán)坯置于準(zhǔn)備好的陽模上,操作鍛壓機以f為10mn~36mn的壓力將三次環(huán)坯往下壓,使三次環(huán)坯內(nèi)壁與陽模的外壁貼合,合并平整三次環(huán)坯兩端面,取出陽模,得到異形薄壁環(huán)件。
5、優(yōu)選地,所述陽模的外壁與豎直方向呈一定的角度α,并且10°≤α≤30°。
6、優(yōu)選地,所述高溫合金為inco718合金。
7、與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果如下:
8、本發(fā)明所述異形薄壁環(huán)件的輾軋成形方法,該方法僅采用陽模對環(huán)坯進行成形,一方面消除陰模與環(huán)坯接觸造成的快速溫降,避免了因最終鍛造溫度過低對產(chǎn)品組織造成的不良影響;另一方面,該方法沒有采用陰模,異形薄壁環(huán)件成形時,環(huán)件的外壁處于放空狀態(tài),降低了對成形設(shè)備作用力的要求。且該方法僅采用陽模成形,從而直接減少模具費用,降低了生產(chǎn)成本。
9、采用上述方法制備的鎳基高溫合金異形薄壁環(huán),其尺寸滿足技術(shù)要求,無缺肉現(xiàn)象;鍛件熱處理后,經(jīng)測試,未出現(xiàn)不合格金相組織,其各項性能指標(biāo)均滿足技術(shù)指標(biāo)要求。
1.一種異形薄壁環(huán)件的輾軋成形方法,其特征在于:其步驟如下:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的異形薄壁環(huán)件的輾軋成形方法,其特征在于:所述陽模的外壁與豎直方向呈一定的角度α,并且10°≤α≤30°。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的異形薄壁環(huán)件的輾軋成形方法,其特征在于:所述高溫合金為inco718合金。