镍基合金带底筒形件的旋压加工方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107309317A(43)申请公布日2017.11.03(21)申请号201611174457.X(22)申请日2016.12.19(71)申请人长春理工大学地址130000吉林省长春市朝阳区卫星路7186号长春理工大学南校区(72)发明人梁嵬徐凯曹振鹏查仲民姜海英庞海强青格勒赵玉娟陈家强徐杰王文东(51)Int.Cl.B21D22/14(2006.01)B21D37/16(2006.01)权利要求书1页说明书3页(54)发明名称镍基合金带底筒形件的旋压加工方法(57)摘要本发明涉及GH4169镍基合金带底筒形件零件的旋压加工方法。包括下列步骤：（1）GH4169镍基合金毛坯（2）旋压前芯模预加热；（3）镍基合金板料在加热炉中或直接在芯模上加热到进行旋压成形，旋压时均匀涂抹润滑剂；（4）在旋压机上进行旋压成形；（5）旋压预成形、终成形后真空炉内退火，炉内冷却或空气中冷却；（6）旋压件机械加工。本发明摸索出针对GH4169镍基合金带底筒形零件的热旋压加工工艺方法，可降低镍基合金带底筒形零件制造过程中的材料浪费问题，产生的经济效益和社会效益巨大。CN107309317ACN107309317A权利要求书1/1页1.GH4169镍基合金带底筒形零件的旋压加工方法，其特征在于包括下列步骤：（1）GH4169镍基合金毛坯，外径Φ135mm～Φ145mm,壁厚14mm～15mm，壁厚差0.1mm～0.2mm之间；（2）旋压前芯模预加热到400℃～600℃；（3）镍基合金板料在加热炉中或直接在芯模上加热到700℃～985℃进行旋压成形，旋压时均匀涂抹润滑剂；（4）旋压成形在旋压机上进行，成形采用强旋方法成形；具体参数如下：芯模、旋轮旋压过程中通冷却水冷却，旋压过程中通过补充加热，补充加热保证镍基合金毛坯温度在700℃～985℃之间进行旋压塑性成形，保证材料在α+β状态塑性成形，主轴转速n=100～400r/min，旋轮纵向进给率f=50～150mm/min，成形稳定，旋轮圆角半径r=15～30mm，旋轮成形角20°～30°,退出角2°~10°；利用此工艺参数旋压工件外径尺寸Φ68～Φ104mm，内径尺寸Φ60～Φ90mm，工件长度90～100mm；（5）旋压预成形、终成形后真空炉内退火，温度750℃～900℃，保温时间1～2小时，炉内冷却或空气中冷却；（6）旋压件机械加工。2CN107309317A说明书1/3页镍基合金带底筒形件的旋压加工方法技术领域[0001]本发明涉及一种镍基合金带底回转体零件的加工方法，尤其是指高温合金（GH4169）带底回转体零件的旋压成形加工方法。背景技术[0002]通常要想获得一个带底筒形件往往有三种方法。第一种方法是先将板材弯曲成圆形，再进行焊接，最后利用车床对工件进行二次加工。但这种方法在焊缝处容易开焊，并且容易出现砂眼、气泡等焊接缺陷。第二种方法是利用车床对棒料进行车削。这两种方法在车削时车刀会割断金属晶粒，金属纤维会失去连续性和完整性，使得筒形件的材料性能均会有所降低。第三种方法是冲压，但是冲压成型所需的冲压力较大，对于小型带底筒形件的冲压，一般的芯模难以承受巨大的压力，很难成型，同时，冲压生产率也较低，成本较高。[0003]GH4169为强化的镍基高温合金，在-253～700℃温度范围内具有良好的综合性能,650℃以下的屈服强度居变形高温合金的首位,并具有良好的抗疲劳、抗辐射、抗氧化、耐腐蚀性能,以及良好的加工性能、焊接性能和长期组织稳定性，能够制造各种形状复杂的零部件，在宇航、核能、石油工业中，在上述温度范围内获得了极为广泛的应用。发明内容[0004]本发明提供镍基合金带底筒形件的旋压加工方法，是一种塑性成形的工艺方法，镍基合金材料在室温条件下的塑性差、强度高，需要在加热情况下成形，通过旋压成形后镍基合金内部组织得到了细化，提高了镍基合金产品的质量和性能。[0005]旋压加工工艺路线：热旋压预成形－真空热处理－热旋压终成形－真空热处理－精机加－真空热处理－低温时效。[0006]本发明采取的技术方案是包括下列步骤：（1）GH4169镍基合金毛坯，外径Φ135mm～Φ145mm,壁厚14mm～15mm，壁厚差0.1mm～0.2mm之间；（2）旋压前芯模预加热到400℃～600℃；（3）镍基合金板料在加热炉中或直接在芯模上加热到700℃～985℃进行旋压成形，旋压时均匀涂抹润滑剂；（4）旋压成形在旋压机上进行，采用普旋和强旋相结合的方法成形。具体参数如下：旋压过程中通过补充加热，补充加热保证镍基合金毛坯温度在700℃～985℃之间进行旋压塑性成形，保证材料在α+β状态塑性成形，主轴转速n=100～400r/min，旋轮纵向进给