一种高温合金异形截面法兰盘形件的模锻及轧制成形方法.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CN113510205A(43)申请公布日2021.10.19(21)申请号202010276368.6B21B37/58(2006.01)(22)申请日2020.04.09B21B37/46(2006.01)B23P15/00(2006.01)(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)发明人孙莉芳蒲思洪霍达王世超曹玉茹周大云马涛张博纪丽娜张燕(51)Int.Cl.B21H1/06(2006.01)B21J1/06(2006.01)B21J5/02(2006.01)B21J5/00(2006.01)B21J5/08(2006.01)B21J5/06(2006.01)B21J5/10(2006.01)权利要求书1页说明书8页附图2页(54)发明名称一种高温合金异形截面法兰盘形件的模锻及轧制成形方法(57)摘要本发明公开了一种高温合金异形截面法兰盘形件的模锻及轧制成形方法，为获得具备复杂截面形状，尺寸精密，性能优异的高温合金法兰异形环件，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高温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，得到高温合金法兰异形环件。本发明的一种高温合金异形截面法兰盘形件的模锻及轧制成形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。CN113510205ACN113510205A权利要求书1/1页1.一种高温合金异形截面法兰盘形件的模锻及轧制成形方法，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1000～1200℃并保温，最短保温时间=（0.4～1）min/mm×异形预制环坯有效厚度；保温完成后进行轧环，最终获得法兰盘形件。2.根据权利要求1所述的一种高温合金异形截面法兰盘形件的模锻及轧制成形方法，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1000～1200℃并保温，最短保温时间=（0.4～1）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所述的一种高温合金异形截面法兰盘形件的模锻及轧制成形方法，其特征在于，模锻过程中采用局部开式模锻，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所述的一种高温合金异形截面法兰盘形件的模锻及轧制成形方法，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所述的一种高温合金异形截面法兰盘形件的模锻及轧制成形方法，其特征在于，最大模锻压力F为1×107N～2×107N，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所述的一种高温合金异形截面法兰盘形件的模锻及轧制成形方法，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所述的一种高温合金异形截面法兰盘形件的模锻及轧制成形方法，56其特征在于，轧环过程中，最大轧环力范围8×10N～1.7×10N，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为环件壁厚，m为摩擦因子。8.根据权利要求1所述的一种高温合金异形截面法兰盘形件的局部模锻制坯及轧环复合成形方法，其特征在于，盾构机刀圈异形环件的实际成型的轧制比λ为1～2。9.根据权利要求1-8任意一项所述的一种高温合金异形截面法兰盘形件的模锻及轧制成形方法，其特征在于，法兰材质为高温合金。2CN113510205A说明书1/8页一种高温合金异形截面法兰盘形件的模锻及轧制成形方法技术领域[0001]本发明属于锻造技术领域，具体涉及一种高温合金异形截面法兰盘形件的模锻及轧制成形方法。背景技术[0002]异形截面法兰属于一种特殊环件，是管道连接端头处的关键部件，由于其始终受到管道内流动物质压力的作用和潮湿环境下的腐蚀作用，非常容易损坏，需要频繁更换全新法兰以满足管道性能指标的需求。因此，工艺简便、成本低廉、易于大批量生产的异