一种高温合金涡轮动叶片的锻造方法.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CN106563753A(43)申请公布日2017.04.19(21)申请号201510664635.6(22)申请日2015.10.08(71)申请人陕西宏远航空锻造有限责任公司地址713801陕西省咸阳市三原县嵯峨乡张邢岳村(72)发明人郭长勇王家臣张二鹏李阳洋冀胜利(74)专利代理机构中国航空专利中心11008代理人杜永保(51)Int.Cl.B21J5/02(2006.01)B21J1/04(2006.01)B21J1/06(2006.01)B21K3/04(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图3页(54)发明名称一种高温合金涡轮动叶片的锻造方法(57)摘要本发明属于锻造技术领域，涉及一种高温合金涡轮动叶片的锻造方法，本发明使用GH4033为原材料，冶炼工艺为真空感应熔炼加真空自耗重熔，选择验收标准为GJB1953A-2008，晶粒度不粗于GB/T6394规定的3级，然后进行锻荒，模锻选择合理的变形速度和变形量，再进行热处理和理化检测。本发明的方法可以确保获得3级以上的高倍晶粒度以及合格的低倍流线和晶粒，提高批次合格率。CN106563753ACN106563753A权利要求书1/1页1.一种高温合金涡轮动叶片的锻造方法，其特征在于，包括如下步骤，步骤一：原材料选择GH4033，规格Φ65，冶炼工艺为真空感应熔炼加真空自耗重熔，验收标准符合GJB1953A-2008，晶粒度不粗于GB/T6394规定的3级；步骤二：锻荒：分析锻件图，根据锻件的形状、尺寸和技术要求以及原材料规格设计荒型结构；步骤三：模锻：锻造设备使用3吨模锻锤，选择变形速度和变形量，其中头火后欠压量≥7mm，头火锤击次数≥7次，每次锤击的变形量小于15％，并且每次锤击的时间间隔3秒～5秒，锻后冷却方式为空冷，二火模锻的锤击次数≥5次，每次锤击的变形量小于10％，并且每次锤击的时间间隔3秒～5秒，锻后冷却方式为空冷；步骤四：热处理：组批由同一件号，同一材料牌号，同一熔炼炉号，同一规格和同一热处理炉次组成；步骤五：理化检测：进行纵向低倍组织，高倍金相组织，力学性能检测。2CN106563753A说明书1/3页一种高温合金涡轮动叶片的锻造方法技术领域[0001]本发明属于锻造技术领域，涉及一种高温合金涡轮动叶片的锻造方法。背景技术[0002]高温合金涡轮动叶片的锻造在国内上一直是属于技术含量较高的高科技制造领域，由于涡轮机动叶片形状复杂、曲率变化较大、工作环境恶劣，受力不均匀，高温合金涡轮动叶片材料不仅要求具有较高的综合力学性能，还要求低倍流线均匀分布，低倍粗晶应满足HB/Z91-85中表3的要求，高温合金涡轮动叶片内部合金的平均晶粒度不粗于GB/T6394规定的3级，由于涡轮动叶片对晶粒度的特殊要求，因此，在锻造成型过程中存在较大的难度，高温合金涡轮动叶片的低倍粗晶和高倍粗晶问题一直无法控制，在实际生产过程中极易产生低倍粗晶问题和高倍粗晶问题，纵向低倍流线出现严重的粗晶带，晶粒长轴尺寸超过3mm，如图1所述。[0003]高倍金相(100×)，粗晶区金相如附图2所述，叶身高倍粗晶，晶粒度达到0级，经常导致批量报废。发明内容[0004]本发明解决的技术问题：确保高温合金涡轮动叶片内部合金的平均晶粒度不粗于GB/T6394规定的3级，低倍晶粒满足HB/Z91-85中表3的要求，并且高温合金涡轮动叶片的各部分形状在锻造过程中能够按照锻造金属的流动规律成型，叶身纵向低倍流线沿着截面外形分布，没有穿流和严重的涡流，不存在裂纹、疏松、孔洞、夹杂及偏析等冶金缺陷。[0005]本发明的技术方案包含以下步骤：[0006]步骤一：[0007]原材料采购：原材料GH4033，规格Φ65，冶炼工艺：真空感应熔炼加真空自耗重熔，验收标准GJB1953A-2008，晶粒度不粗于GB/T6394规定的3级。[0008]步骤二：[0009]锻荒：分析锻件图，根据锻件的形状、尺寸和技术要求以及原材料规格设计荒型结构。[0010]步骤三：[0011]模锻：锻造设备使用3吨模锻锤，选择变形速度和变形量，其中头火后欠压量≥7mm，头火锤击次数≥7次，每次锤击的变形量小于15％，并且每次锤击的时间间隔3秒～5秒，锻后冷却方式为空冷，二火模锻的锤击次数≥5次，每次锤击的变形量小于10％，并且每次锤击的时间间隔3秒～5秒，锻后冷却方式为空冷。[0012]步骤四：[0013]热处理：组批由同一件号，同一材料牌号，同一熔炼炉号，同一规格和同一热处理炉次组成。[0014]步骤五：3CN106563753A说明书2/3页[0015]理化检测：纵向低倍组织，高倍金相组织，力学性能检测。[0016]本发明的有益效果：本发明锻造方法，通过