[发明专利]一种镍基高温合金小余量叶片的成型方法

说明书

技术领域

本发明属于锻造技术领域，涉及一种镍基高温合金小余量叶片的成型方法。

背景技术

随着国内锻造技术的发展，小余量加工的小型叶片越来越多，这些产品对表面质量、形状尺寸要求极高。而现有的模锻叶片余量比较大，材料消耗大、机械加工成本高；为了解决上述问题，我们通常采用小余量叶片的锻造方法，小余量叶片(半精锻叶片)的公差余量为普通模锻件的1/3左右；质量比(锻件质量与成品零件之比)：模锻件约为3，而小余量叶片为1.2～1.7；表面粗糙度可达Ra1.6～3.2；需加工表面的百分比：模锻件为60％～80％，而小余量锻件＜30％。本发明特提出一种镍基高温合金小余量叶片的成型方法，可以将其材料利用率提升至60～70％以上，节约了成本同时应达到榫头与叶身的晶粒度级差小于或等于2级的水平。本成型方法在一定程度上可以弥补目前镍基高温合金小余量叶片的批量生产技术的缺失。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：镍基高温合金小余量叶片的成型方法。

本发明的技术方案是：一种镍基高温合金小余量叶片的成型方法，包括如下步骤：

步骤1：根据需要，切取相应长度的高温合金棒材料段，棱角倒圆角r，根据料段直径尺寸大小，选r＝3～5mm；

步骤2：将步骤1料段进行振动光饰，清理料段的表面污垢和提高表面粗糙度；

步骤3：将步骤2料段在1000℃～1050℃加热，并按0.3～0.5mm/s的系数进行保温；

步骤4：然后采用专用的挤压模一火进行挤压模锻，并保证挤压工序的变形量为50％～70％和成型，后进行冷却，形成预制坯；

步骤5：将预制坯均匀喷涂润滑剂，喷涂厚度0.05～0.1mm，后再进行加热保温，随后由预锻模进行锻造，保证叶片榫头部位的变形量为40％左右，叶片型面部分变形量为50％～65％，最后进行冷却，形成预锻件；

步骤6：将预锻件匀喷涂润滑剂，喷涂厚度0.05～0.1mm，后再进行加热保温，随后由终锻模进行锻造，保证叶片榫头部位的变形量为40％左右，叶片型面部分变形量为50％～65％，最后进行冷却，形成锻件；

步骤7：叶片锻件热处理后，由专用测具和样板进行检测，再进行探伤，最后完成锻造。

本发明有益效果是：

1)节约大量的金属材料，从而提高材料利用率；

2)节省大量机械加工工时，从而提高机械加工的生产率；

3)叶片尺寸精度高，工艺稳定；

4)大量的减少了机械加工余量，有利于提高零件的疲劳性能及抗应力腐蚀性能。

目前国内外小余量(半精锻)叶片已占锻造叶片的80％～90％，小余量叶片的生产为企业带来了可观的经济效益。

附图说明

图1为镍基高温合金小余量叶片结构示意图。

具体实施方式

1.前期基础研究

在计算机模拟仿真的基础上，分别研究在坯料挤压、预锻及终锻的外形几何参数和热加工工艺参数配合下的实际生产试验结果。

2.挤压、预锻尺寸、形状设计

在确定了基本锻造参数的基础上，可以通过计算机模拟技术来设计和调整挤压、预锻的尺寸和形状。

3.镍基高温合金叶片的小余量锻造

根据工厂关于镍基高温合金叶片的小余量叶片锻造的特点，合理设计终锻模具。

4.镍基高温合金小余量叶片的热处理工艺的制定

对于镍基高温合金小余量叶片的热处理方案，鉴于与以前生产方式的比较，此处还是采用标准规定的热处理工艺规范。

具体锻造步骤如下所示：

1.下料：

1.1设备：锯床(下料规格：)

1.2标刻：熔炼炉号(或代号)

1.3振动光饰：

检验：检测工具：卷尺或卡尺、R规

检测内容：检查坯料表面质量、标刻内容，测量下料实际尺寸

2.模锻制坯：

2.1料段准备

2.1.1腐蚀使用专用腐蚀剂腐蚀料段表面，腐蚀后使用热水将料段清洗干净；

2.1.2润滑料段加热至100～150℃，保温5～10min，出炉后均匀喷涂专用润滑剂，喷涂厚度：0.05～0.1mm。

2.2加热：电炉应符合GJB904AⅢ及以上的要求

2.2.1加热技术要求

加热规范：加热温度为1000℃，保温时间30分钟。

2.3挤压

2.3.1设备：1000T电动螺旋压力机

模具预热：150～200℃模具润滑：使用喷枪均匀喷涂专用润滑剂。