一种GH141异形环锻件晶粒均匀化的锻造方法与流程

本发明涉及锻造工艺技术领域，特别涉及一种gh141异形环锻件晶粒均匀化的锻造方法。

背景技术：

gh141合金是沉淀硬化型镍基变形高温合金，在650～950℃范围内，具有高的拉伸和持久蠕变强度和良好的抗氧化性能。gh141合金由于其本身具有优秀的力学性能，受到广泛的重视，其广泛应用在航空航天领域中。航空发动机是一种高度复杂和精密的热力机械，人类航空史上的每一次重要变革都与航空发动机的技术进步密不可分。目前使用的航空发动机包括涡轮喷气/涡轮风扇发动机、涡轮轴/涡轮螺旋桨发动机、冲压式发动机和活塞式发动机等多种类型，不管是哪种航空发动机由于其工作环境恶劣，所以对材料性能的要求越发苛刻。

目前在锻造过程中gh141开裂问题比较严重，开裂的原因在于gh141合金锻件尤其是异形锻件在锻造过程中局部变形量不均匀的情况下导致晶粒度极差大及晶粒粗大无法满足相关验收标准要求的问题。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种gh141异形环锻件晶粒均匀化的锻造方法，其优点在于提高gh141异形环锻件晶粒均匀化的程度，改善对现有gh141合金异形锻件混晶缺陷。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种gh141异形环锻件晶粒均匀化的锻造方法，包括以下步骤：

s1、加热：将gh141合金棒材加热至1100℃，加热完成之后进行保温；

s2、镦粗冲孔：首先将gh141合金棒材镦粗，之后gh141合金棒材中冲孔得到锻坯；

s3、二次加热：将锻坯加热至1080℃后，进行保温；

s4、马架扩孔：对锻坯进行马架扩孔；

s5、三次加热：将锻坯加热至1080℃后，进行保温；

s6、锻造：将锻坯放入使用胎膜(2)中，之后使用成型冲头(1)下压使锻坯锻造成型；

s7、冷却：空冷。

进一步的，在步骤s1中，保温时间为160min。

进一步的，在步骤s2中，锻坯的尺寸为φ315mm±5mm×175mm±5mm，锻坯的内孔直径为140mm±5mm。

进一步的，在步骤s3中，保温时间为105min。

进一步的，在步骤s4中，锻坯马架扩孔之后尺寸为φ335mm±5mm×φ220mm±5mm×175mm±5mm。

进一步的，在步骤s5中，保温时间为105min。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

1.通过锻坯合理分配变形量，优化热处理温度，改善对现有gh141合金异形锻件混晶缺陷，提高原材料利用率及缩短生产周期；

2.通过前期制坯控制和后续成型过程中设计专用模具来保证变形均匀达到提高锻件整体晶粒均匀性目的。

附图说明

图1是gh141异形环锻件晶粒均匀化的锻造方法的步骤示意图；

图2是gh141合金棒材的结构示意图；

图3是gh141合金棒材在步骤s2中的结构示意图；

图4是gh141合金棒材在步骤s4中的结构示意图；

图5是步骤s6的成型过程示意图；

图6是步骤s7中成型锻件的结构示意图。

图中，1、成型冲头；2、胎膜。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

实施例：一种gh141异形环锻件晶粒均匀化的锻造方法，如图1所示，包括以下步骤：

s1、加热：准备如图2所示gh141合金棒材，gh141合金棒材尺寸为φ200mm+2mm×424mm+5mm，将gh141合金棒材加热至1100℃，加热完成之后进行保温，保温时间为160min。

s2、镦粗冲孔：首先将gh141合金棒材镦粗，之后gh141合金棒材中冲孔得到锻坯(如图3所示)，尺寸为φ315mm±5mm×175mm±5mm，锻坯的内孔直径为140mm±5mm。

s3、二次加热：将锻坯加热至1080℃后，进行保温105min。

s4、马架扩孔：对锻坯进行马架扩孔(如图4所示)，锻坯马架扩孔之后尺寸为φ335mm±5mm×φ220mm±5mm×175mm±5mm。

s5、三次加热：将锻坯加热至1080℃后，进行保温105min。

s6、锻造：如图5所示，将锻坯放入使用胎膜2中，之后使用成型冲头1下压使锻坯锻造成型。

s7、冷却：锻件空冷，最终得到的锻件(如图6所示)。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

技术特征：

1.一种gh141异形环锻件晶粒均匀化的锻造方法，其特征在于，包括以下步骤：

s1、加热：将gh141合金棒材加热至1100℃，加热完成之后进行保温；

s2、镦粗冲孔：首先将gh141合金棒材镦粗，之后gh141合金棒材中冲孔得到锻坯；

s3、二次加热：将锻坯加热至1080℃后，进行保温；

s4、马架扩孔：对锻坯进行马架扩孔；

s5、三次加热：将锻坯加热至1080℃后，进行保温；

s6、锻造：将锻坯放入使用胎膜(2)中，之后使用成型冲头(1)下压使锻坯锻造成型；

s7、冷却：空冷。

2.根据权利要求1所述的一种gh141异形环锻件晶粒均匀化的锻造方法，其特征在于：在步骤s1中，保温时间为160min。

3.根据权利要求1所述的一种gh141异形环锻件晶粒均匀化的锻造方法，其特征在于：在步骤s2中，锻坯的尺寸为φ315mm±5mm×175mm±5mm，锻坯的内孔直径为140mm±5mm。

4.根据权利要求1所述的一种gh141异形环锻件晶粒均匀化的锻造方法，其特征在于：在步骤s3中，保温时间为105min。

5.根据权利要求1所述的一种gh141异形环锻件晶粒均匀化的锻造方法，其特征在于：在步骤s4中，锻坯马架扩孔之后尺寸为φ335mm±5mm×φ220mm±5mm×175mm±5mm。

6.根据权利要求1所述的一种gh141异形环锻件晶粒均匀化的锻造方法，其特征在于：在步骤s5中，保温时间为105min。

技术总结
本发明公开了一种GH141异形环锻件晶粒均匀化的锻造方法，属于锻造工艺技术领域，其技术方案要点包括以下步骤：S1、加热：将GH141合金棒材加热至1100℃，加热完成之后进行保温；S2、镦粗冲孔：首先将GH141合金棒材镦粗，之后GH141合金棒材中冲孔得到锻坯；S3、二次加热：将锻坯加热至1080℃后，进行保温；S4、马架扩孔：对锻坯进行马架扩孔；S5、三次加热：将锻坯加热至1080℃后，进行保温；S6、锻造：将锻坯放入使用胎膜(2)中，之后使用成型冲头(1)下压使锻坯锻造成型；S7、冷却：空冷，本发明的优点在于提高GH141异形环锻件晶粒均匀化的程度。

技术研发人员：连忠礼;刘峰;刘智;刘其源;陈翠;王骏;许志成;吴玉超
受保护的技术使用者：无锡派克新材料科技股份有限公司
技术研发日：2020.06.12
技术公布日：2020.09.15