本发明属于金属材料空心挤压成型领域,特别是航空发动机风扇轴。
背景技术:
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航空发动机风扇轴作为发动机中的重要承力构件,属于盘轴一体化锻件,目前这些锻件普遍采用胎模锻或模锻制成实心锻件,材料利用率低,锻造分两步完成,杆部采用自由锻拔长,头部采用胎模锻整体成型,导致在模锻过程中杆部存在高温小变形,同时从头部到杆部存在高温大变形、高温小变形和变形死区,变形不均匀,使得锻件组织不均匀。
技术实现要素:
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本发明解决的技术问题:提供一种空心挤压C250合金钢长轴类锻件的成型方法。
本发明采用的技术方案:一种空心长轴类锻件的挤压成型方法,依次按照以下步骤进行:
(1)将C250合金钢棒料在1100℃~1150℃加热,加热保温系数为0.3~0.6min/mm,加热后进行锻荒;
(2)将锻荒后的坯料机加工为具有中心通孔的回转体结构,且在坯料的一端加工为凹进结构,一端加工为楔形结构;
(3)用干净的棉布浸蘸煤油或汽油对机加后的坯料进行全表面清洗;
(4)将清洗后的坯料在电炉中进行预热,预热温度为200~300℃;
(5)预热后出炉,并对坯料进行全表面喷涂抗氧化剂;
(6)氧化剂干燥后,坯料再次入炉进行加热,加热温度为1100~1150℃,保 温系数为0.3~0.6min/mm;
(7)坯料加热后出炉,并对坯料进行全表面滚涂玻璃润滑剂;
(8)涂完玻璃润滑剂后,将坯料挤压成型。
以下对上述相关步骤进一步限定:
步骤(6)中的坯料加热:≤750℃入炉,升温至800℃,保温系数0.3~0.6min/mm,再升温至1080~1130℃,保温系数0.3~0.6min/mm。
步骤(7)中先将玻璃润滑剂均匀铺洒在一平面上,确保铺洒厚度均匀,待坯料完成上述步骤(7)中的加热规范后将坯料取出倒放在玻璃润滑剂上,然后将坯料在润滑剂上往复滚动2~4次,之后将坯料扶起并在端面和中心孔喷洒玻璃润滑剂,整个滚涂和喷洒过程应迅速完成。
步骤(7)中在坯料滚涂之前先在下模桶壁小平面处放入玻璃润滑垫,并在上、下模与坯料接触的部位涂MoS2+石墨的混合物,确保涂层均匀;然后将坯料出炉滚涂玻璃润滑剂后迅速转移至型腔,再放入密封垫,下模向下运动开始挤压。
本发明与现有技术相比的优点:
1.挤压工艺可以一火完成,减小锻件变形死区,保证锻件盘部和杆部组织均匀一致性。
2.提高材料利用率,缩短机加工时,提高生产效率。
具体实施方式:
现结合生产实例对本发明作进一步描述:
本实例获得的外轮廓尺寸为Φ390×Φ66×~820mm的航空发动机C250合金风扇轴类锻件。
一种空心长轴类锻件的挤压成型方法,所述的空心长轴类锻件为航空发动机C250合金风扇轴锻件,该方法包括如下步骤:
(1)将C250合金钢棒料在1100℃~1150℃加热,加热保温系数为0.3~0.6min/mm,加热后进行锻荒;
(2)将锻荒后的坯料机加工为具有中心通孔的回转体结构,且在坯料的一端加工为凹进结构,一端加工为楔形结构;
(3)用干净的棉布浸蘸煤油或汽油对机加后的坯料进行全表面清洗;
(4)将清洗后的坯料在电炉中进行预热,预热温度为200~300℃;
(5)预热后出炉,并对坯料进行全表面喷涂抗氧化剂;
(6)氧化剂干燥后,坯料再次入炉进行加热,加热温度为1100~1150℃,保温系数为0.3~0.6min/mm;
(7)坯料加热后出炉,并对坯料进行全表面滚涂玻璃润滑剂;
(8)涂完玻璃润滑剂后,将坯料挤压成型。
以下对上述相关步骤进一步限定:
步骤(6)中的坯料加热:≤750℃入炉,升温至800℃,保温系数0.3~0.6min/mm,再升温至1080~1130℃,保温系数0.3~0.6min/mm。
步骤(7)中先将玻璃润滑剂均匀铺洒在一平面上,确保铺洒厚度均匀,待坯料完成上述步骤(7)中的加热规范后将坯料取出倒放在玻璃润滑剂上,然后将坯料在润滑剂上往复滚动2~4次,之后将坯料扶起并在端面和中心孔喷洒玻璃润滑剂,整个滚涂和喷洒过程应迅速完成。
步骤(7)中在坯料滚涂之前先在下模桶壁小平面处放入玻璃润滑垫,并在上、下模与坯料接触的部位涂MoS2+石墨的混合物,确保涂层均匀;然后将坯 料出炉滚涂玻璃润滑剂后迅速转移至型腔,再放入密封垫,下模向下运动开始挤压。