[发明专利]2219铝合金大锥角锥形环锻件制造方法

说明书

本发明涉及锻件制造技术领域，尤其是2219铝合金大锥角锥形环锻件制造方法，通过棒材锯切、加热保温、矩形环坯制备、多次异形环坯制备、再将其锻造成锻件，使得获得的2219铝合金大锥角锥形环锻件的外形更接近零件，保持了锻件流线完整，且后续的加工余量小，加工的周期短，材料利用率高。而且获得的环件本身是完整的圆环，内部组织均匀，不需进行焊接，从而解决板材卷曲焊接的组织差异及变形的问题。

技术领域

本发明涉及锻件制造技术领域，尤其是2219铝合金大锥角锥形环锻件制造方法。

背景技术

2219铝合金具有强度高，低温和高温力学性能好，断裂韧度高，抗应力腐蚀性能好等特点，在航空和航天工业中获得广泛的应用。2219铝合金带内法兰高筒异形环锻件是航空发动机常用的一类零件。目前，2219铝合金带内法兰高筒异形环锻件的现有生产方法主要有两种：1)用板材卷曲焊接得到；2)对矩形环件进行机械加工得到。

采用第一种方法，锻件焊缝处的材料组织与其它区域存在差异，会造成锻件性能下降；同时，在后续加工和使用过程中，焊接应力的释放会产生较大的锻件变形，致使产品报废。采用第二种方法，后续需要切削去除的合金较多，材料浪费大，不符合可持续发展的要求；同时，机械加工会破坏锻件的流线完整性，延长加工周期，增加生产成本。

为此，现有技术中，有技术文献针对上述两个问题，对2219铝合金带内法兰高筒异形环锻件的制造方法进行了改进，，包括制矩形环胚、制异形环胚、制预轧异形环坯、制最终锻件等步骤，其特征在于：在所述制异形环胚步骤中，将矩形环坯套在异形马杠上，异形马杠平放在马架上，在矩形环坯中部的外圆上放置拍板，矩形环胚的外圆与拍板的凹形下表面接触，环胚两端未被拍板覆盖；压机上砧下降通过拍板的上表面平面对矩形环胚施加压力，同时，机械手转动矩形环坯，在异形马杠和拍板的挤压下，矩形环坯中部的内径扩大，壁厚变薄，且胚料向两端分料，制得异形环坯。通过：在压机上砧和环胚间增加了拍板，使胚料在制胚阶段就被分料，使环胚形状尺寸更接近目标锻件，使后续加工难度降低，周期缩短，效率提高；由于是整体制胚，环件内部组织均匀，解决了现有技术存在的组织差异和应力释放问题。

但是，对于2219铝合金大锥角锥形环锻件的制造，并未有相应的技术文献针对上述技术问题改进进行报道。基于此，本研究者结合2219铝合金大锥角锥形环锻件的特性，以及存在的上述技术问题，对2219铝合金大锥角锥形环锻件的制造方法提供了一种新思路。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明提供2219铝合金大锥角锥形环锻件制造方法。

具体是通过以下技术方案得以实现：

2219铝合金大锥角锥形环锻件制造方法，包括2219铝合金棒材锯切、加热保温、制备矩形环坯、制备异形环坯、制备锻件步骤，加热保温是加热至460-480℃后，按照2219铝合金棒材每10mm的有效厚度保温20min。使得2219铝合金棒材内外受热均匀，确保在后续加工矩形环坯、异形环坯和锻件的工序中，不会因为局部受热导致棒材开裂或者加工难度较高、甚至需要进行二次加热处理的现象，提高了加工的合格率，降低了废品率以及提高了材料利用率，降低了生产成本。

具体在加工过程中，是按照以下步骤进行的：

1)将2219铝合金棒材锯切，加热至460-480℃，按照2219铝合金棒材每10mm的有效厚度保温20min；

2)将保温结束的棒材进行镦粗、冲孔、马架扩孔，获得矩形环坯；

3)将模具A放入矩形环坯上端，在压机带动下，砧板对模具A施加压力F1，使模具A缓慢压入矩形环坯内，模具完全进入矩形环坯后，砧板继续对模具A施加压力F1，保持10-15s，然后反向退出模具A，获得异形环坯A；