一种大口径坛口状燃烧室成形的方法与流程

本发明涉及一种大口径坛口状燃烧室成形的方法，属旋压成形技术领域。

背景技术：

大口径(外径范围为：200～450mm)燃烧室为长轴类管状钢制零件，该类零件一般为两端口部内径小于中部内径的形状即坛口状。某燃烧室的结构如图1所示，力学性能要求：rm≥1500mpa，a≥8％。传统工艺通常采用旋压成形，旋压毛坯采用管料热处理后直接机加成形，成形后一端定心部(外径较大的部分)机加完成，另一端采用焊接成形。这种工艺方法尽管旋压工序完成了零件圆柱部成品尺寸的成形，但仍存在以下问题：1、旋前毛坯机加余量大，大部分材料浪费在旋前机加工序，致使总的材料利用率低，为23.8％；2、采用焊接成形，存在焊缝，使零件成为分体式，经过调质处理，进一步增大了零件失效的风险。

技术实现要素：

本发明的目的是为了提供一种大口径坛口状燃烧室成形的方法，有效提高零件的材料利用率、减小失效的风险。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明的一种大口径坛口状燃烧室成形的方法，加工流程为：下料→局部热收口→球化退火→旋前毛坯机加→旋压成形→端面加工成形→旋口成形→毛坯内形机加→调质处理→精加工。

其具体的方法为：

1、下料

2、热收口

对下料后的管材进行局部热收口，在加热温度(料温)(1000～1180)℃下，加热30min，然后在水压机上进行一端热收口；

3、球化退火

对一端热收口的管材进行球化退火处理，即将电阻炉升温至780℃工件装炉，保温2.5小时，降温至635℃，保温2小时，再升温至780℃，保温2.5小时，最后再降温至635℃，保温2小时，随炉降温至600℃，打开炉盖，降温至500℃出炉；

4、旋前毛坯机加

由于旋压为等体积变形，综合考虑d6ae材料的最大减薄率选取为79％，确定旋前毛坯的壁厚和内径，左端(即热收口端)机加成满足产品图要求的形状；

5、旋压成形

采用强力旋压技术对第4步经过加工的毛坯中部进行旋压，使毛坯的中部内外形满足产品要求；

6、端面加工成形

旋口选用反旋的方式，将端面加工成锯齿形，以便轴向定位；将待旋口段内形加工一个50mm长、比内腔直径大3mm的辅助定位面；

7、旋口

采用强力旋口成形技术对毛坯的末旋压端进行旋压；

8、毛坯内形机加

旋口部位的零件内形与产品图不一致，需用机加的方法将内腔的15°锥面及与圆柱部衔接处机加成形；

9、调质处理

对第8步的工件进行调质处理，使性能满足产品要求；

1)淬火

淬火使用真空淬火炉，预热600℃，(1.0～1.5)h，升温至(880～900)℃，保温(1.5～2)h，气淬压力(4.0～6.0)bar，氮气冷却至70℃以下出炉；

2)整形

3)低温回火

采用保护气氛回火炉，升温至200℃，保温(2～2.5)h，出炉空冷；

4)整形

5)高温回火

采用保护气氛回火炉，升温至(500±20)℃，保温(3.5±0.5)h，出炉空冷；

10、成品机加

加工两端外径，止扣尺寸及螺纹等精加工，最后得到目标产品。

有益效果：

将旋前毛坯局部热收口、旋压、旋压后旋口三种成形方法优化整合集成、扬长避短、优势互补、构成复合成形新技术来改造沿用的传统技术。其特点如下：

1提高材料利用率，使利用率从23％提高到36％。

2降低生产成本，减薄了管材的壁厚，使管材规格分别由的改进为单件节约材料重量(19.7-64.8)公斤。

3应用此方法已生产约6000件零件，共节约原材料费用：830余万元。

4采用该技术使坛口状的燃烧室由分体结构成为一体式，完成了整体成形。

附图说明

图1为燃烧室成品工艺图

图2为局部热收口工艺图

图3为旋前毛坯工艺图

图4为旋压工艺图

图5为旋口工艺图

图6为内形机加工艺图

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的内容作进一步描述。

实施例

本发明的一种大口径坛口状燃烧室成形的方法，加工流程为：下料→局部热收口→球化退火→旋前毛坯机加→旋压成形→端面加工成形→旋口成形→毛坯内形机加→调质处理→精加工

其具体的方法为：

1、下料

材料：d6ae，下料规格：φ402×26×768(mm)。

2、热收口

对下料后的管材进行局部热收口，在加热温度(料温)(1000～1180)℃下，加热30min，然后在水压机上进行一端热收口；

3、球化退火

对一端热收口的管材进行球化退火处理，即将电阻炉升温至780℃工件装炉，保温2.5小时，降温至635℃，保温2小时，再升温至780℃，保温2.5小时，最后再降温至635℃，保温2小时，随炉降温至600℃，打开炉盖，降温至500℃出炉。

4、旋前毛坯机加

由于旋压为等体积变形，综合考虑d6ae材料的最大减薄率选取为79％，确定旋前毛坯的壁厚和内径，左端(即热收口端)机加成满足产品图要求的形状，旋前毛坯机加工艺图见图3。

5、旋压成形

采用强力旋压技术对第4步经过加工的毛坯中部进行旋压，使毛坯的中部内外形满足产品要求，旋压成形工艺图见图4。

6、端面加工成形

旋口选用反旋的方式，将端面加工成锯齿形，以便轴向定位；将待旋口段内形加工一个50mm长、比内腔直径大3mm的辅助定位面。

7、旋口

采用强力旋口成形技术对毛坯的末旋压端进行旋压，旋口工艺图见图5。

8、毛坯内形机加

旋口部位的零件内形与产品图不一致，需用机加的方法将内腔的15°锥面及与圆柱部衔接处机加成形。内形机加工艺图见图6。

9、调质处理

对第8步的工件进行调质处理，使性能满足产品要求。

1)淬火

淬火使用真空淬火炉，预热600℃，1.5h，升温至890℃，保温2h，气淬压力5.0bar，氮气冷却至70℃以下出炉。

2)整形

3)低温回火

采用保护气氛回火炉，升温至200℃，保温2.5h，出炉空冷。

4)整形

5)高温回火

采用保护气氛回火炉，升温至500℃，保温3.5h，出炉空冷。

10、成品机加

加工两端外径，止扣尺寸及螺纹等精加工，最后得到目标产品。