50mm ;如尺寸未到位，允 许热料回炉加热，热料回炉保温时间40min ;坯料冷却方式为空冷。
[0066] 步骤四，将坯料均匀喷涂防护润滑剂，喷涂厚度0. 2~0. 4mm ;坯料采用III类电炉 进行加热，加热温度为952±10°C，保温时间80min ;模具预热至100~350°C ;安装模具， 对模具型腔进行水基石墨润滑；将加热后的坯料置于型腔外廓尺寸与锻件最终外廓尺寸一 致，并且各处深度尺寸为锻件最终相应处厚度I. 1~1. 3倍的制坯模具中，在模锻压机上进 行胎模锻，使坯料继续展宽展长，坯料外廓达到锻件外廓尺寸；坯料冷却方式为空冷。模锻 进行了 3火次。
[0067] 步骤五，按照锻件尺寸要求切割去除坯料对应锻件内孔处连皮，残留连皮距锻件 内孔边缘尺寸为80mm，得到最终符合要求的坯料。
[0068] 二、模锻
[0069] 步骤一，定位锻，将坯料均匀喷涂防护润滑剂，喷涂厚度0. 2~0. 4mm ;坯料采用III 类电炉进行加热，加热温度为952±10°C，保温时间120min ;模具预热至100~350°C;安装 模具，对模具型腔进行水基石墨润滑；将加热后的坯料在模锻压机上进行定位锻，锻造速度 为3mm/s ;坯料冷却方式为空冷；锻后将型腔外的多余金属通过机械加工的方式切除；
[0070] 步骤二，预锻，将坯料均匀喷涂防护润滑剂，喷涂厚度0. 2~0. 4mm ;将坯料用单层 玻璃布进行包裹后置于III类电炉中进行加热，加热温度为957±10°C，保温时间200min ;模 具预热至520±20°C ;安装模具，对模具型腔进行水基石墨润滑；将加热后的坯料在模锻压 机上使用预锻模具进行预锻，锻造速度为lmm/s，获得符合设计要求的预锻件，锻后通过机 械加工的方式切除多余毛边；坯料冷却方式为空冷；此过程进行了 2个火次；
[0071] 步骤三，终锻，将坯料均匀喷涂防护润滑剂，喷涂厚度0. 2~0. 4mm ;将坯料用单层 玻璃布进行包裹后置于III类电炉中进行加热，加热温度为957±10°C，保温时间200min ;模 具预热至520±20°C ;安装模具，对模具型腔进行水基石墨润滑；将加热后的坯料在模锻压 机上使用终锻模具进行终锻，锻造速度为lmm/s，获得符合设计要求的锻件，锻后通过机械 加工的方式切除多余毛边；坯料冷却方式为空冷；此过程进行了 1个火次；
[0072] 将经过上述步骤制得的锻件进行准β热处理后拉伸性能见表3,断裂韧性见表4。
[0073] 将经过上述步骤制得的坯料进行后续模锻，并经准β热处理后拉伸性能见表3， 断裂韧性见表4。
[0074] 表3实施例二锻件拉伸性能
[0076] 表4实施例二锻件断裂韧性
[0078] 本发明通过上述方法实现了超大型整体承力框锻件的生产。本方法具有工艺简 单、经济性佳、批量一致性好等特点，生产出的锻件尺寸符合图纸要求，组织均匀，力学性能 具有强度-塑性-韧性的良好匹配。
[0079] 以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和 原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种超大型钛合金整体框锻件的锻造方法，其特征是： 一、 制坯 步骤一，根据锻件形状和尺寸要求，采用局部镦粗或机械加工的方法制备初始坯料； 步骤二，将初始坯料置于III类电炉有效区内进行加热，加热温度为Tfs-KTC~Tp-50°C，保温时间为0? 4min/mmX还料最大厚度mm~I.Omin/mmX还料最大厚度mm，将 制备完成的初始坯料在自由锻压机上进行纵向拔长，使坯料的总长度达到最终锻件长度 的85 %~95 %，此过程允许多火次完成，热料回炉保温时间为0. 2min/mmX坯料最大厚度 mm~0. 5min/mmX还料最大厚度_ ; 步骤三，将步骤二制得的坯料置于III类电炉有效区内进行加热，加热温度为Tfs-KTC~Tp-50°C，保温时间为0? 4min/mmX还料最大厚度mm~I.Omin/mmX还料最大厚度mm，将 长度和宽度尺寸小于锻件最终内孔孔径、高度尺寸为50~150mm的开料板置于加热后的坯 料对应锻件内孔位置处，通过自由锻压机下压反复移动的开料板，实现坯料的横向拔长，将 坯料宽度尺寸展宽到最终锻件宽度尺寸的70%~80% ;此过程允许多火次完成，热料回炉 保温时间为〇? 2min/mmX还料最大厚度mm~0? 5min/mmX还料最大厚度mm; 步骤四，将步骤三制得的坯料置于III类电炉有效区内进行加热，加热温度为Tfs-KTC~1'{!-50<€，保温时间为0.4111；[11/111111\还料最大厚度1111]1~1.〇111；[11/111111\还料最大厚度111111，将加 热后的坯料置于型腔外廓尺寸与锻件最终外廓尺寸一致，并且各处深度尺寸为锻件最终相 应处厚度I. 1~1. 3倍的制坯模具中，在模锻压机上进行胎模锻，使坯料继续展宽展长，坯 料外廓达到锻件外廓尺寸；此过程允许多火次完成，热料回炉保温时间为〇. 2min/_X坯 料最大厚度mm~〇. 5min/mmX还料最大厚度mm; 步骤五，按照锻件尺寸要求切割去除坯料连皮，残留连皮距锻件内孔边缘尺寸为50~ 200_，得到最终符合要求的还料； 二、 模锻 步骤一，定位锻，将制得的坯料置于III类电炉有效区内进行加热，加热温度为Tp-ICTC~Tp-50°C，保温时间为0? 4min/mmX还料最大厚度mm~I.Omin/mmX还料最大 厚度_，将加热后的坯料在模锻压机上使用预锻模具进行定位锻，预锻模具锻造前预热至 250~350°C，锻造速度为0. 5-lOmm/s，锻后将型腔外的多余金属通过机械加工的方式切 除； 步骤二，预锻，将定位锻后的坯料置于III类电炉有效区内进行加热，加热温度为1'{!-10°(^~1'|!-50°(^，保温时间为1111；[11/111111\还料最大厚度_~3111；[11/111111\还料最大厚度 mm，将加热后的坯料在模锻压机上使用预锻模具进行预锻，预锻模具锻造前预热至350~ 700°C，锻造速度为0. 5-lOmm/s，获得符合设计要求的预锻件，锻后通过机械加工的方式切 除多余毛边，此过程允许1-3火次完成； 步骤三，终锻，将预锻后的坯料置于III类电炉有效区内进行加热，加热温度为1'{!-10°(^~1'|!-50°(^，保温时间为1111；[11/111111\还料最大厚度_~3111；[11/111111\还料最大厚度 mm，将加热后的坯料在模锻压机上使用终锻模具进行终锻，终锻模具锻造前预热至350~ 700°C，锻造速度为0. 5-lOmm/s，使锻件完全成形，获得符合设计要求的锻件，锻后通过机械 加工的方式切除多余毛边，此过程允许1-3火次完成。2. 根据权利要求1所述的一种超大型钛合金整体框锻件的锻造方法，其特征在于，所 述制坯的步骤二到步骤四，与坯料接触的工装或胎模中需铺保温石棉毡。3. 根据权利要求1所述的一种超大型钛合金整体框锻件的锻造方法，其特征在于，所 述制坯的步骤一到步骤四，对所用工装和模具进行预热，预热温度100~350°C。4. 根据权利要求1所述的一种超大型钛合金整体框锻件的锻造方法，其特征在于，所 述制坯的步骤四，坯料用防护润滑剂进行防护，胎模型腔内用水基石墨进行润滑。5. 根据权利要求1所述的一种超大型钛合金整体框锻件的锻造方法，其特征在于，所 述模锻的步骤一到步骤三，坯料用防护润滑剂进行防护，模具型腔内用水基石墨进行润滑。6. 根据权利要求1所述的一种超大型钛合金整体框锻件的锻造方法，其特征在于，所 述模锻的步骤二和步骤三，坯料入炉前包裹玻璃布。
【专利摘要】本发明属于锻造技术领域，涉及一种超大型钛合金整体框锻件的锻造方法。本发明包含以下步骤：一、制坯：步骤一，采用局部镦粗或机械加工的方法制备初始坯料；步骤二，将制备完成的初始坯料在自由锻压机上进行纵向拔长；步骤三，通过自由锻压机下压反复移动的开料板，实现坯料的横向拔长；步骤四，将坯料置于模锻压机上进行胎模锻，使坯料外廓达到锻件外廓尺寸；步骤五，切割去除坯料对应锻件内孔处连皮；二、模锻：步骤一，定位锻；步骤二，预锻；步骤三，终锻。本发明通过上述方法实现了超大型整体框锻件的生产，具有工艺简单、经济性佳、锻件组织力学性能好等特点。
【IPC分类】B21J5/02
【公开号】CN105215245
【申请号】CN201510672780
【发明人】王海鹏, 费跃, 朱敏玲, 王新南, 陈恩亭, 尚国强, 朱知寿, 刘广义, 刘保亮
【申请人】西安三角航空科技有限责任公司, 中国航空工业集团公司北京航空材料研究院
【公开日】2016年1月6日
【申请日】2015年10月16日