[发明专利]TC4合金厚壁高筒环件辗轧成形方法

说明书

本发明公开了一种TC4合金厚壁高筒环件辗轧成形方法，所用钛合金材料为TC4合金，其特征在于：采用专用的工装对套装在芯辊上的环坯进行轴向拔长，获得合理的中间坯料，再进行辗轧成形。解决了因轧制比小而引起的厚壁高筒环件填充不满等缺陷，能快速、准确地加工出厚壁高筒形环锻件。本发明主要用于厚壁高筒环件锻造成形。

技术领域

本发明涉及一种锻造成形方法，特别是涉及了一种TC4合金厚壁高筒环件辗轧成形方法。

背景技术

通常将壁厚大于70mm，筒高大于1.5m的环锻件称为厚壁高筒形环锻件。普通环锻件的常规生产方法为：以坯钢为原料，经下料、墩粗、冲孔后，再在轧环机上通过芯辊和主轧辊辗环制得；但是上述生产方法无法用于制造厚壁高筒形环锻件，原因如下：1、对长度较短外径较大内径较小的坯料进行辗环时可以通过扩大内径来增加环锻件高度，但是由于厚壁高筒形环锻件的轧制比小，使环锻件的内径扩大与环锻件高度的增加无法同步，导致厚壁高筒形环锻件无法完全成型。2、当采用与厚壁高筒形环锻件的外形相接近的坯钢进行锻造时，由于油压机上冲头的长度受到限制，所以无法对坯料冲通孔，坯料也就无法在轧环机上进行辗环。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种钛合金厚壁高筒环件锻造成形方法，该方法采用专用的工装对套装在芯辊上的环坯进行轴向拔长，获得合理的中间坯料，再进行辗轧成形。

为了解决上述问题，本发明所述TC4合金厚壁高筒环件辗轧成形方法，所用钛合金材料为TC4合金，其锻造步骤如下：

1)把下料所得TC4合金坯料平放于加热炉中，此时炉内的最高炉温≤600℃，然后加热炉升温至相变点以下20℃后，按有效厚度的0.6min/mm保温；

2)把加热后的TC4合金坯料利用油压机进行倒棱滚圆，然后再利用油压机对坯料进行墩粗，墩粗比≥2.3，再把墩粗后的坯料返炉，按有效厚度的0.4min/mm保温，保温温度为相变点以下20℃；

3)把墩粗后的坯料利用油压机进行冲通孔后制得一次坯料，然后把一次坯料返炉保温，按有效厚度的0.4min/mm保温，保温温度为相变点以下20℃；

4)在油压机上使用专用工装对套装在芯轴上的一次坯料进行拔长，其中拔长前芯轴需预热至200℃～250℃并涂抹润滑剂，在拔长的过程中，上砧的每次单面压下量为30～60mm，拔长比≥2.0，得到二次坯料，返炉保温，按有效厚度的0.4min/mm保温，保温温度为相变点以下20℃；

5)在轧环机上使用圆柱型主轧辊和圆柱型芯辊对二次坯料进行辗环，最后制得所需尺寸的厚壁高筒形环锻件，其中轧制比≥2.0。

进一步的，所述TC4合金厚壁高筒环件辗轧成形方法，其中：润滑剂为碳粉和机床润滑油以质量比1～1.5:2～2.5比例混合的混合物，优选比例为1:2。

进一步的，所述TC4合金厚壁高筒环件辗轧成形方法，其中：在拔长过程中，一次坯料与芯轴轴肩的距离为100～150mm。

进一步的，所述TC4合金厚壁高筒环件辗轧成形方法，其中：在拔长工序中，上砧对一次坯料轴向各部位的按压顺序为：首先对靠近芯轴轴肩的一次坯料前部进行按压，按压宽度为上砧的厚度，然后从一次坯料后部开始从后往前对未按压段进行逐次按压。

进一步的，所述TC4合金厚壁高筒环件辗轧成形方法，其中：所述专用工装由上砧和下砧组成，其中，上砧为平砧，下砧为V型砧。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

所述TC4合金厚壁高筒环件辗轧成形方法，采用专用的工装对套装在芯辊上的环坯进行轴向拔长，获得合理的中间坯料尺寸，解决了因轧制比小而引起的厚壁高筒环件填充不满等缺陷。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。