高温合金环形件锻造用工装及方法
【技术领域】
[0001]本发明属于冶金锻造领域，特别涉及一种高温合金环形件锻造配套用工装及方法。
【背景技术】
[0002]高温合金环形件主要用于航空发动机机匣等航空航天领域，以及民用汽轮机、石化等高温耐蚀工况下。随着我国工业化建设的发展，高温合金环形件的其他应用领域也在逐步扩展，需求日益增多。如能源动力，石油化工等诸多工业部门。
[0003]由于高温合金环形件工作环境温度高，而且一般在大气气氛或有腐蚀性气体环境下工作，所以高温合金环形件不仅需具备高的机械强度，还需具备优异的抗氧化、腐蚀性能。但高温合金环形件锻造温度区间窄，锻件形状、工艺较为复杂，在生产过程中极易因为操作不当，造成环形件锻造失败。这为高温合金环形件的生产带来诸多困难。
[0004]传统的高温合金环件锻造是将坯料在不同规格的马架上进行锻造，即先在芯棒尺寸较小、马架间距较短的马架上扩孔，随着坯料尺寸的变化，更换不同规格的马架和芯棒。这样更换马架的时间较长，而且需要制备多套不同规格的马架，因此生产效率较低和工人劳动强度较高，多套马架也增加生产成本。
【发明内容】
[0005]基于上述现有技术所存在的问题，本发明提供一种无需更换马架，简化锻造工序的高温合金环形件锻造用工装及方法。
[0006]为解决上述技术问题，本发明提供一种高温合金环件锻造用工装，该工装包括:
[0007]底座，其上设有多对间距不同的安装位；
[0008]至少两个支撑板，分别安装在所述底座的不同安装位上，通过改变安装位能调整所述两个支撑板之间的间距；
[0009]芯棒，活动设置在所述两个支撑板上。
[0010]本发明还提供一种高温合金环件锻造方法，采用本发明的工装，包括以下步骤:
[0011]第一步，将高温合金坯料放入加热炉均匀加热；
[0012]第二步，将加热完的所述高温合金坯料放在所述工装的芯棒上扩孔形成高温合金环件，开动液压机对所述高温合金环件进行锻造，锻造过程中转动所述工装的芯棒和所述高温合金环件，直至完成该扩孔步骤；
[0013]第三步，当所述高温合金环件的高度和内径增加、厚度变薄后，对所述工装更换新规格芯棒，并调整该工装的支撑板间距继续对所述高温合金环件进行扩孔，重复本步骤直至所述高温合金环件达到设计尺寸，即完成该高温合金环件的锻造。
[0014]本发明的有益效果为:通过采用支撑板间距可调整的工装作为锻造的配套工装，改变了现行的高温合金环件锻造方法，无需多次更换马架，简化锻造高温合金环件锻造步骤，省去了传统高温合金环件锻造所需更换马架的时间，仅需要调整配套工装的支撑板间距即可，而且不需制备多套不同规格的马架，因此提高了高温合金环件生产的效率和降低工人的劳动强度，也免去了多套马架的制作成本。本发明所提供的工装结构简单、设计合理、维修方便。
【附图说明】
[0015]为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。
[0016]图1为本发明实施例提供的高温合金环件锻造用工装的结构示意图；
[0017]图2为本发明实施例提供的高温合金环件锻造用工装的底座示意图；
[0018]图3为本发明实施例提供的高温合金环件锻造用工装的支撑板结构示意图。
【具体实施方式】
[0019]下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
[0020]图1所示为本发明实施例的一种高温合金环件锻造用工装，可用在锻造高温合金环件中作为配套工装，该工装包括:底座，其上设有多对间距不同的安装位(底座结构如图2所述)；至少两个支撑板，分别安装在所述底座的不同安装位上，通过改变安装位能调整所述两个支撑板之间的间距；芯棒，活动设置在所述两个支撑板上。
[0021]上述工装中，底座结构如图2所述，由水平板体11，和水平板体11底部的立板12和水平板体11上处于后端的竖板13构成，底座上的多对间距不同的安装位为螺栓孔，两个支撑板通过其上设置的螺栓孔与螺栓配合分别安装在底座的不同安装位上。作为安装位的螺栓孔处于竖板处。
[0022]上述工装中，支撑板结构如图3所示，支撑板上沿设有放置芯棒的圆弧形凹槽，芯棒通过圆弧形凹槽活动设置在支撑板上。
[0023]上述工装中，芯棒一端设有转动芯棒用的手柄；在环件锻造过程中，芯棒依靠两端支撑环件锻造所形成压力，同时芯棒还将承受锻造过程中环件对芯棒的磨损，而为了减低劳动强度和锻造效率，芯棒直径又不能太大，芯棒选用强度性能优良、耐磨的工模具钢H13制备而成，芯棒结构与现有的芯棒结构基本一致。
[0024]具体的，上述工装由底座、两个支撑板、芯棒和螺栓构成，底座设有多对间距不同的螺栓孔，各螺栓孔均与螺栓尺寸配套，该螺栓孔作为安装位安装支撑板，两个支撑板上均设有与螺栓配套的通孔，通过调整两个支撑板安装的螺栓孔，就可以方便的调整两个支撑板之间的间距；同时支撑板上沿带有放置芯棒的圆弧形凹槽，各种不同规格的芯棒一端都具备用于转动芯棒的手柄。
[0025]本发明实施例还提供一种高温合金环件锻造方法，采用上述的工装作为锻造的配套工装，包括以下步骤:
[0026]第一步，将高温合金坯料放入加热炉均匀加热；优选的，加热炉可以选用标准或非标的电阻炉或气炉，加热温度和时间根据环件材料和尺寸确定，确保坯料加热区域均匀即可；一般根据高温合金坯料，加热温度可为:1160°C ;加热时间为:2小时。
[0027]第二步，将加热完的所述高温合金坯料放在所述工装的芯棒上扩孔形成高温合金环件，开动液压机对所述高温合金环件进行锻造，锻造过程中转动所述工装的芯棒和所述高温合金环件，直至完成该扩孔步骤；
[0028]第三步，当所述高温合金环件的高度和内径增加、厚度变薄后，对所述工装更换新规格芯棒，并调整该工装的支撑板间距继续对所述高温合金环件进行扩孔，重复本步骤直至所述高温合金环件达到设计尺寸，即完成该高温合金环件的锻造。实际中，根据具体工艺，如有必要，需多次更换芯棒、调整两支撑板之间间距在工装上扩孔，直至将坯料锻造成所需尺寸规格。
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