一种超细晶、高强度合金叶片锻件制造方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103009018A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN103009018A(43)申请公布日2013.04.03(21)申请号201110279131.4(22)申请日2011.09.20(71)申请人沈阳黎明航空发动机（集团）有限责任公司地址110043辽宁省沈阳市大东区东塔街6号(72)发明人邰清安关红王少刚郝德佳国振兴(74)专利代理机构沈阳晨创科技专利代理有限责任公司21001代理人张晨(51)Int.Cl.B23P15/02(2006.01)B21K3/04(2006.01)B21K29/00(2006.01)权利要求书权利要求书1页1页说明书说明书33页页附图附图11页(54)发明名称一种超细晶、高强度合金叶片锻件制造方法(57)摘要本发明提供了一种超细晶、高强度合金叶片锻件的制造方法，制造过程包括，挤压、终锻、切毛边、热处理，其特征在于：所述挤压过程前采用钡盐炉加热；所述挤压模具采用“菱形叶身和榫头”对开式方形锥台结构，并对挤压模具喉部进行强化处理；本发明缩短了模具设计周期和生产工艺流程，降低了材料消耗，节约了成本；同时制备出的锻件性能组织平均晶粒度细于10级，性能达到高强锻件的水平。CN10398ACN103009018A权利要求书1/1页1.一种超细晶、高强度合金叶片锻件制造方法，所述制造过程包括挤压、终锻、切毛边、热处理，其特征在于：所述挤压过程前采用钡盐炉对坯料加热；所述挤压模具采用“菱形叶身和榫头”对开式方形锥台结构，并对挤压模具喉部进行强化处理。2.根据权利要求1所述的超细晶、高强度合金叶片锻件制造方法，其特征在于：所述钡盐炉加热过程中，坯料转移时间≤5s，加热温度1020℃±10℃，坯料加热时间＞3min。3.根据权利要求1所述的超细晶、高强度合金叶片锻件制造方法，其特征在于：所述挤压模具的制造材料选用4Cr5W2VSi。4.根据权利要求1所述的超细晶、高强度合金叶片锻件制造方法，其特征在于：所述挤压模具喉部强化方式为，在喉部R的转接处堆焊合金材料Co60Cr30W5Si2，厚度1.0～1.5mm；焊前对模具预热、保温，所述预热温度为300℃～400℃，保温时间为30～50min；堆焊时用小锤轻敲打焊料，焊后保温冷却。5.根据权利要求1或2或3或4所述的超细晶、高强度合金叶片锻件制造方法，其特征在于：所述挤压过程为，先将坯料用钡盐炉加热，加热温度为1000℃～1020℃，然后挤压成型“菱形叶身和榫头”，挤压比为5～6左右。6.根据权利要求1或2或3或4所述的超细晶、高强度合金叶片锻件制造方法，其特征在于：所述终锻过程为，先将挤压件钡盐炉加热，加热温度为1000℃～1020℃，然后终锻成型“菱形叶身和榫头”，叶身变形量为40％～60％，榫头变形量为20％～40％。7.根据权利要求1或2或3或4所述的超细晶、高强度合金叶片锻件制造方法，其特征在于：所述热处理过程为，真空固溶，加热温度为970℃～980℃，保温1～2小时。2CN103009018A说明书1/3页一种超细晶、高强度合金叶片锻件制造方法技术领域[0001]本发明涉及高温合金叶片精锻领域，特别涉及了一种超细晶、高强度GH4169合金转子叶片锻件的制造方法。背景技术[0002]压气机叶片是燃气轮机和航空发动机等机械的重要工作部件，尤其是高压压气机转子叶片，不但要随压气机盘做3000~10000rpm以上的长时间高速旋转，受热、力条件复杂，且其叶身又极单薄，进、排气边缘厚度甚至达0.2mm，因此对材质和组织性能要求十分苛刻；叶片精锻解决了薄型面材料难加工这一难题，显著提高了叶片加工的效率，由于叶片精锻技术是材料热加工、精密检测、表面优化等技术在发动机高精度叶片制造上的综合运用，具有流程短、高效、低耗、优质众多特点，但是由于工艺、设备原因，高温合金精锻叶片还存在很多困难。[0003]现有技术中对GH4169合金转子叶片锻件的制造，为其榫头平均晶粒度细于5级，叶身平均晶粒度细于7级，抗拉强度、持久等力学性能达到“普通强度”水平，其工艺流程为：第一步，将坯料加热1000℃～1150℃，挤杆，变形量：20％～60％，清理；第二步，将挤杆后的坯料加热1000℃～1150℃，墩头，变形量：20％～60％，清理；第三步，将墩头后的坯料加热900℃～1200℃，墩头，变形量：20％～60％，清理；第四步，将预锻后的坯料加热900℃～1200℃，进行终锻，变形量：20％～60％，清理；第五步，热处理，锻件进行固溶，固溶温度为1000℃～1100℃，后理化检验。[0004]采用传统工艺流程很难做到超细晶粒、高强度的高温合金精锻叶片，其工序和加热方式等已经没有调整空间，因此，需要对工艺流程中的工序和加热方式进行优化设计