专利名称：长轴类高温合金大锻件整体锻造工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及高温合金的锻造技术；特别是长轴类高温合金的锻造技术。
涡轮长轴是航空发动机的关键部件，质量的优劣直接影响发动机寿命。目前对涡轮长轴的生产是采用整体模锻或电子束焊的方法。由于涡轮长轴采用的是高温合金材料，变形抗力大，锻件又较长。如采用整体模锻需要投入巨大的设备资金。如采用涡轮轴和轴进行电子束焊生产，虽然设备投资相应较少，但电子束焊会使涡轮长轴存在焊缝，使其在运行过程中可能产生裂纹，严重影响航空发动机的安全性。因此，随着对航空发动机产品质量要求的提高，电子束焊的涡轮轴已不能满足航空发动机的安全性要求。
本发明的目的在于提供一种长轴类高温合金大锻件整体锻造工艺。采用该工艺生产出的产品可以达到整体模锻所生产产品的质量标准，但所需用的设备能量大大减少。
本发明是这样实现的长轴类高温合金大锻件整体锻造工艺包括组合模具的设计、坯料的选取、坯料局部加热、局部成形；组合模具的设计是将模具分为变形和不变形段，其中不变形段分为多段，每段之间采用锁扣方式连接；坯料的选取是选择使用的坯料形状应该有一个变形段和一个不变形段，并分别与组合模具对应；坯料的局部加热，是仅对坯料的变形段进行加热；局部成形是将加热过的坯料转移至组合模具中，对变形段进行锻压，即可获得符合要求的整体大锻件。
上述的长轴类高温合金大锻件整体锻造工艺中，所述坯料的局部加热，包括如下步骤①将坯料的变形段在600～700℃炉温下入炉，然后加热至800～860℃，并进行60～120分钟的保温；②再加热至900～980℃，并进行150～300分钟的保温；③继续加热至1000～1050℃，并进行100～200分钟的保温。
上述的长轴类高温合金大锻件整体锻造工艺中，所述的步骤②中，加热至900～980℃的时间不超过60分钟；所述的步骤③中，加热至1000～1050℃的时间不超过60分钟。
与现有技术比较，本发明采用局部成形的方式锻造高温合金长轴，既达到了整体模锻的产品质量又可以节省大量的设备投入。具有设备投资少、工艺简洁、易于实施、生产成本低的特点。可用于各种长轴类高温合金整体锻件的生产中。
下面结合附图对本发明的具体实施方式
作进一步详细描述。
附
图1是整体长轴类锻件的成品形状示意图；附图2是变截面坯料的形状示意图；附图3是局部加热的加热曲线图；附图4是模具构造示意图。
实施例长轴类高温合金大锻件整体锻造工艺，包括组合模具的设计、坯料的选取、坯料局部加热、局部成形。附图1表示的是一个整体长轴类锻件的成品形状。组合模具的设计是将模具分为变形和不变形段，其中不变形段分为多段；每段之间采用锁扣方式连接。如附图4所示，整个模具分为三段。坯料的选取是选择使用的坯料形状应该有一个变形段和一个不变形段，并分别与组合模具对应；如附图2所示，“4”为变形段，它与附图1中的“1”、“2”部分体积相同；“5”为不变形段，与附图1中的“3”部分体积相同。坯料的局部加热，是仅对坯料的变形段“4”进行加热；如附图3所示，它包括如下步骤①将坯料的变形段在600～700℃炉温下入炉，然后加热至800～860℃，并进行60～120分钟的保温；②再加热至900～980℃，加热时间不超过60分钟，并进行150～300分钟的保温；③继续加热至1000～1050℃，加热时间不超过60分钟，并进行100～200分钟的保温。局部成形是将加热过的坯料转移至组合模具中，对变形段进行锻压，即可获得符合要求的整体大锻件。
权利要求
1.长轴类高温合金大锻件整体锻造工艺，包括组合模具的设计、坯料的选取、坯料局部加热、局部成形；其特征在于组合模具的设计是将模具分为变形和不变形段，其中不变形段分为二段或二段以上，每段之间采用锁扣方式连接；坯料的选取是选择使用的坯料形状应该有一个变形段和一个不变形段，并分别与组合模具对应；坯料的局部加热，是仅对坯料的变形段进行加热；局部成形是将加热过的坯料转移至组合模具中，对变形段进行锻压，即可获得符合要求的整体大锻件。
2.根据权利要求1所述的长轴类高温合金大锻件整体锻造工艺，其特征在于所述坯料的局部加热，包括如下步骤①将坯料的变形段在600～700℃炉温下入炉，然后加热至800～860℃，并进行60～120分钟的保温；②再加热至900～980℃，并进行150～300分钟的保温；③继续加热至1000～1050℃，并进行100～200分钟的保温。
3.根据权利要求2所述的长轴类高温合金大锻件整体锻造工艺，其特征在于所述的步骤②中，加热至900～980℃的时间不超过60分钟；所述的步骤③中，加热至1000～1050℃的时间不超过60分钟。
全文摘要
长轴类高温合金大锻件整体锻造工艺。它包括组合模具的设计、坯料的选取、坯料局部加热、局部成形；组合模具的设计是将模具分为变形和不变形段，其中不变形段分为多段，每段之间采用锁扣方式连接；坯料的选取是选择使用的坯料形状应该有一个变形段和一个不变形段，并分别与组合模具对应；坯料的局部加热，是仅对坯料的变形段进行加热；局部成形是将加热过的坯料转移至组合模具中，对变形段进行锻压，即可获得符合要求的整体大锻件。本发明锻造的高温合金长轴，既达到了整体模锻的质量又可以节省大量的设备投入。具有设备投资少、工艺简洁、易于实施、生产成本低的特点。可用于各种长轴类高温合金整体锻件的生产中。
文档编号B21J5/00GK1435287SQ0212293
公开日2003年8月13日 申请日期2002年6月7日 优先权日2002年1月29日
发明者张华 , 郭灵, 荣继祥, 刘珍余, 王志宏, 王乃振, 魏志坚, 夏欲民 申请人:贵州安大航空锻造有限责任公司