特大型钛合金整框模锻件热成形用热包套工艺.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CN106040928A(43)申请公布日2016.10.26(21)申请号201610371598.4B21K29/00(2006.01)(22)申请日2016.05.30B21J5/02(2006.01)(71)申请人中国航空工业集团公司北京航空材料研究院地址100095北京市海淀区温泉镇环山村8号申请人中国第二重型机械集团德阳万航模锻有限责任公司(72)发明人张鹏祝力伟向伟熊运森朱知寿(74)专利代理机构成都希盛知识产权代理有限公司51226代理人何强杨冬(51)Int.Cl.B21J1/06(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图3页(54)发明名称特大型钛合金整框模锻件热成形用热包套工艺(57)摘要本发明涉及大型模锻件的锻造领域，公开了一种特大型钛合金整框模锻件热成形用热包套工艺。该工艺采用包括如下步骤：预热坯料、涂刷防护润滑剂、加热坯料至锻造温度并保温、采用粘接剂将包套材料包裹于钛合金坯料外表面、热包套完成后将坯料重新装入电炉加热，加热至锻造温度后即可出炉锻造。该工艺操作简单，成本低廉，可以防止转运及生产过程中的坯料表面温度下降过快，确保模锻时坯料处于较高的始锻温度，有利于锻件的材料流动，有利于降低设备吨位，可以解决目前特大型钛合金整框模锻件生产中锻件充满不佳及组织性能不均匀的问题。CN106040928ACN106040928A权利要求书1/2页1.特大型钛合金整框模锻件热成形用热包套工艺，其特征在于，包括如下步骤：步骤一、准备钛合金整框模锻件生产用的坯料，将钛合金坯料在加热炉中预热；步骤二、钛合金坯料预热后出炉，表面均匀涂刷防护润滑剂，并使坯料自然空冷；步骤三、运行加热炉开始升温至锻造温度，把涂刷防护润滑剂的钛合金坯料放置到加热炉中进行加热，当加热炉到温后进行保温；步骤四、按钛合金坯料外形准备好包套材料，将保温后的坯料出炉，采用粘接剂将包套材料包裹于钛合金坯料外表面，包套完成后将坯料重新装入电炉加热，加热至锻造温度后即可出炉锻造。2.如权利要求1所述的大型钛合金整框模锻件热成形用热包套工艺，其特征在于：所述包套材料为硅酸铝纤维保温棉。3.如权利要求2所述的大型钛合金整框模锻件热成形用热包套工艺，其特征在于：预锻第一火包套用保温棉直接沿坯料外形裁剪后包套即可，在坯料经过第一火锻造之后剩余火次锻造中，采用包套专用工装进行热包套，所述包套专用工装外形与坯料外形相适配，并分别刻画有各火次的保温棉裁剪标识线，外轮廓比坯料多出坯料厚度尺寸的一半，在包套专用工装与坯料外轮廓对应位置上设置有限位块(5)；采用包套专用工装对钛合金坯料进行包套的方式如下：准备两块包套专用工装，对称摆放，将硅酸铝纤维保温棉铺在包套专用工装上，沿工装外形进行裁剪，然后在保温棉上表面均匀撒抹粘结剂；将保温后热的坯料出炉，平放在粘有粘结剂的保温棉上，坯料通过限位块(5)准确定位后利用自重与硅酸铝纤维保温棉压实，通过粘结剂迅速与坯料下表面粘牢固，然后将坯料翻面，迅速完成与另一块包套专用工装上的硅酸铝纤维保温棉的粘结，最后由人工采用耐高温手套完成侧面的保温棉与坯料粘结包套。4.如权利要求3所述的大型钛合金整框模锻件热成形用热包套工艺，其特征在于：包套时，将热电偶固定在钛合金坯料与硅酸铝纤维保温棉之间，并将热电偶与记录仪相连，通过记录仪记录坯料表面加热到温的时间，仪表显示坯料表面达到锻造温度后即可以开始出炉锻造。5.如权利要求2所述的大型钛合金整框模锻件热成形用热包套工艺，其特征在于：所述硅酸铝纤维保温棉厚度为15mm，所述钛合金坯料出炉锻造的转运时间为4.5min。6.如权利要求1所述的大型钛合金整框模锻件热成形用热包套工艺，其特征在于，在步骤一之前，对钛合金坯料进行热包套工艺试验，从而确定包套材料、规格、包套方式、包套后的加热时间以及钛合金坯料出炉锻造的转运时间，具体过程如下：a、准备多块规格相同钛合金试验块，在试验块上钻一个直达试验块中心的测温孔；b、对钛合金试验块进行预热、涂刷防护润滑剂后自热空冷；c、将钛合金试验块放置于加热炉中加热至锻造温度，当加热炉到温度进行保温，保温时间按试验块有效厚度乘以系数0.5～0.7min/mm计算；d、在钛合金试验块保温时间段内，准备预选包套材料并撒抹粘接剂，当保温时间达到后，迅速取出钛合金试验块，将预选包套材料分别包裹于钛合金试验块外表面，包套完毕后，在钛合金试验块的测温孔和外表面分别设置热电偶，并将热电偶与记录仪相连；e、将包套好的钛合金试验块放置于加热炉中加热，通过记录仪检测钛合金试验块中心2CN106040928A权利要求书2/2页温度和表面温度变化，得出钛合金坯料加热时间；f、加热至锻造温度后，取出钛合金试验块进行自然空冷，通过记