一种钛合金T型截面环件的局部模锻及轧制联合成型方法.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CN113510208A(43)申请公布日2021.10.19(21)申请号202010276387.9B23P15/00(2006.01)(22)申请日2020.04.09(71)申请人陕西长羽航空装备有限公司地址710200陕西省西安市高陵区泾园七路8号(72)发明人王世超霍达黄坤于杰丁学生闫伟宁张兰涛宋冬行张柯冯谊勋(51)Int.Cl.B21J5/00(2006.01)B21J5/08(2006.01)B21J5/02(2006.01)B21J5/10(2006.01)B21J1/06(2006.01)B21H1/06(2006.01)C22C14/00(2006.01)权利要求书1页说明书8页附图2页(54)发明名称一种钛合金T型截面环件的局部模锻及轧制联合成型方法(57)摘要本发明公开了一种钛合金T型截面环件的局部模锻及轧制联合成型方法，为获得具备复杂截面形状，尺寸精密，性能优异的钛合金T型截面环件，其技术方案为：将锯切好的合金棒材加热至始锻温度并保温，经镦粗、冲孔两道工序制备近矩形环坯；采用局部开式模锻，对近矩形环坯靠近外圆部位的上下两端面施加压力，通过局部变形得到异形预制环坯；将异形预制环坯加热至钛合金的始锻温度并保温，随后放入轧环机中，利用主辊碾轧模具以相应转速结合芯辊径向进给速度对异形预制环坯进行轧环，得到T型截面环件。本发明的一种钛合金T型截面环件的局部模锻及轧制联合成型方法不仅能最大限度的简化生产流程，降低零件的生产成本，保证环件尺寸，而且该方法保留了的完整的锻件流线，确保环件具备良好的力学性能。CN113510208ACN113510208A权利要求书1/1页1.一种钛合金T型截面环件的局部模锻及轧制联合成型方法，其特征在于，包括如下过程：将近矩形环坯置于模具中局部模锻，制成异形预制环坯；将异形预制环坯加热至β转变温度下40℃～20℃温度区间，即（Tβ-40）℃～（Tβ-20）℃并保温，最短保温时间=（0.6～1.1）min/mm×异形环坯的有效截面厚度；保温完成后进行轧环，最终获得钛合金环件。2.根据权利要求1所述的一种钛合金T型截面环件的局部模锻及轧制联合成型方法，其特征在于，近矩形环坯的制备过程包括：将合金棒材按预设规格进行锯切，将锯切好的合金棒材加热至β转变温度下40℃～20℃温度区间，即（Tβ-40）℃～（Tβ-20）℃并保温，最短保温时间=（0.6～1.1）min/mm×合金棒材直径；然后再进行镦粗、冲孔，制成近矩形环坯。3.根据权利要求1所述的一种钛合金T型截面环件的局部模锻及轧制联合成型方法，其特征在于，模锻过程中采用开式模锻，仅对近矩形环坯靠近外圆部位的上下两端面施加压力，进行局部变形得到异形预制环坯。4.根据权利要求3所述的一种钛合金T型截面环件的局部模锻及轧制联合成型方法，其特征在于，异形预制环坯外圆部位两斜面的夹角为45°～60°。5.根据权利要求3所述的一种钛合金T型截面环件的局部模锻及轧制联合成型方法，其特征在于，最大模锻压力F约为1×107N～1.7×107N，其计算方式为：F=2μσS，其中μ为环件材料与模具的摩擦系数，σ为环件材料在终锻温度下的变形抗力，S为环坯与模具接触面的投影面积。6.根据权利要求1所述的一种钛合金T型截面环件的局部模锻及轧制联合成型方法，其特征在于，轧环过程中，主辊的可选自转线速度范围为0.4～1.6m/s，芯辊的径向进给速度分三个阶段：轧环初期，轧环稳定阶段，轧环校圆整形阶段，芯辊径向进给速度范围0～3mm/s。7.根据权利要求6所述的一种钛合金T型截面环件的局部模锻及轧制联合成型方法，其56特征在于，轧环过程中，最大轧环力7×10N～1.5×10N，计算方式为P=2kbL(1+h0/4L+m3L/8h0+m3L/4b)，其中k为环件材料剪切屈服强度，b为环件高度，L为接触弧长，h0为径向壁厚，m为摩擦因子。8.根据权利要求1所述的一种钛合金T型截面环件的局部模锻及轧制联合成型方法，其特征在于，T型截面异形环件的轧制比λ为1～2。9.根据权利要求1-8任意一项所述的一种钛合金T型截面环件的局部模锻及轧制联合成型方法，其特征在于，T型截面环件材质为α型钛合金及(α+β)型钛合金。2CN113510208A说明书1/8页一种钛合金T型截面环件的局部模锻及轧制联合成型方法技术领域[0001]本发明属于锻造技术领域，具体涉及一种钛合金T型截面环件的局部模锻及轧制联合成型方法。背景技术[0002]钛合金属于一种高比强度材料，其T型截面的环件常作为发动机和燃气轮机设备中的关键部件，广泛用于航空航天或船舶等领域。由于钛合金T型截面的环件始终受到锻造加工难度大，锻造零件尺寸精度不高等问题