[发明专利]钛合金Y形圆筒回转体的成型方法

说明书

本发明实施例提供一种钛合金Y形圆筒回转体的成型方法，包括：制坯，将钛合金棒料锻造成台阶状坯料，其中，台阶状坯料的第一段的直径与钛合金Y形圆筒回转体的第一段的直径相等，且与闭式精密模锻模具的第一下模腔的直径相匹配，且长度小于所述第一下模腔的高度；润滑，在台阶状坯料的表面和上模上涂覆润滑剂；精密模锻，将台阶状坯料多火次锻造成型为钛合金Y形圆筒回转体。本发明实施例提供的钛合金Y形圆筒回转体的成型方法，减小了镦粗变形量，解决了大镦粗比锻造时，钛合金Y形圆筒回转体容易产生裂纹的问题，采用多火次锻造，减小每次上模冲压的深度，有效避免了台阶状坯料抱死上模的现象，成为生产钛合金Y形圆筒回转体的一种新方法。

技术领域

本发明涉及钛合金锻造技术领域，尤其涉及一种钛合金Y形圆筒回转体的成型方法。

背景技术

钛合金喷管壳体是航天设备的重要部件，该类产品在航空、航天领域有着广泛的应用，但是由于钛合金属于稀有难加工金属材料，所以该类产品的成型问题是目前许多厂家面临的一项技术难题。目前主要有四种方法生产该类产品：

第一种方法是采用大规格棒材直接机加工而成，这种方法生产的产品存在材料利用率低，生产成本高等缺点，而且由于产品流线在机械加工过程中被切断而导致产品性能较低。

第二种方法是采用铸造技术生产，这种方法生产的该类零件由于自身铸造缺陷多及力学性能低等问题，只能用在一些使用要求较低的场合，较难满足航空、航天领域较高的性能要求。

第三种方法是挤压机反挤压成型技术生产，这种技术属于一火次，一次性成型方式，变形过程为静压成型，下模腔与上模在整个成型过程中一直与热坯料接触，导致坯料表面温度急剧降低，钛合金本身具有黏模的特点，如果润滑条件不好，裂纹过深超过加工余量将导致产品报废。且该产品长度方向尺寸较大，TC11钛合金挤压易产生裂纹，若采用挤压成型方式，会产生挤压开裂，无法翻修的问题，产品合格率较低。

第四种方法是采用锻造成型技术生产，这种方式生产的该类产品具有力学性能优异，流线分布较合理等优点。虽然该方法能满足航空，航天产品的使用要求。但该类方法也存在一些技术难点：

①模锻方式由于有毛边产生，需要切边设备切除多余毛边，存在一定程度的材料浪费，且该类型的锻件要产生横向毛边，对设备吨位要求较高。

②TC11钛合金在大镦比模锻时易产生表面裂纹，影响锻件质量。

③模锻过程中，由于钛合金本身具有黏模的特点，如果润滑条件不好，产品内外易产生裂纹。

④模锻该类型锻件时，由于上模深入下模腔，坯料容易抱死上模，造成脱模困难，甚至造成坯料报废或者上模损坏。

发明内容

本发明实施例提供一种钛合金Y形圆筒回转体的成型方法，用以解决现有技术中大镦粗比模锻钛合金Y形圆筒回转体表面易开裂、脱模困难的缺陷。

本发明实施例提供一种钛合金Y形圆筒回转体的成型方法，包括：制坯，将钛合金棒料锻造成台阶状坯料，其中，所述台阶状坯料的第一段的直径与所述钛合金Y形圆筒回转体的第一段的直径相等，且与闭式精密模锻模具的第一下模腔的直径相匹配，且长度小于所述第一下模腔的高度；润滑，在所述台阶状坯料的表面和上模上涂覆润滑剂；精密模锻，将所述台阶状坯料多火次锻造成型为所述钛合金Y形圆筒回转体。

根据本发明一个实施例的钛合金Y形圆筒回转体的成型方法，所述制坯的步骤进一步包括：用卡肩摔子将所述钛合金棒料压肩分料，并用整形摔子将所述钛合金棒料拔长成型为所述台阶状坯料。

根据本发明一个实施例的钛合金Y形圆筒回转体的成型方法，在所述制坯的步骤之后还包括：对所述台阶状坯料表面进行打磨修整，并对所述台阶状坯料的第一段与第二段的过渡处打磨，使其圆滑过渡。