[发明专利]一种异截面大型环件的液态模锻轧制复合成形方法

权利要求书

1.一种异截面大型环件的液态模锻轧制复合成型方法，其特征在于：包括熔炼→液态模锻→均匀化→余热等温轧制→热处理→精整；将金属在熔化炉内按成分配比熔炼后，利用液态模锻工艺得到近终截面环坯，经均匀化后的近终截面环坯降温至金属的始锻温度时，采用径轴复合轧环机进行余热等温轧制。

2.根据权利要求1所述的异截面大型环件的液态模锻轧制复合成型方法，其特征在于：所述液态模锻的工艺参数为：

（1）加压延时时间t1：对于有色金属环件，加压延时时间为10～20s；对于黑色金属环件，液态金属注入模膛后立即加压； 

（2）加压速度V1： 30～100 mm/s；

（3）充型时间t2：1～6s；

（4）比压值P1：100～400MPa；

（5）保压时间t3：对于有色金属环件，当环坯的壁厚L≤50mm时，t3=0.5*L（s），当环坯的壁厚L≥100mm时，t3=1*L～1.5*L（s），当环坯的壁厚50<L<100mm时，t3=0.5*L～1*L（s）；对于黑色金属环件，t3=30～100s；

（6）浇注温度T1：取金属液相线温度以上80～100℃；

（7）液态模锻模具预热温度T2：对于有色金属环件，T2=150～250℃；对于黑色金属环件，T2=150～400℃。

3.根据权利要求2所述的异截面大型环件的液态模锻轧制复合成型方法，其特征在于：所述液态模锻采用间接挤压铸造机，将液态模锻模具固定于间接挤压铸造机上后，预热至100～250 ℃时，在液态模锻模具型腔内均匀喷上一层脱模剂，脱模剂涂层的厚度为10～20微米，然后继续预热液态模锻模具。

4.根据权利要求2所述的异截面大型环件的液态模锻轧制复合成型方法，其特征在于：所述余热等温轧制依次包括快速辗扩阶段、稳定辗扩阶段、减速辗扩阶段和成圆整形阶段，所述快速辗扩阶段和稳定辗扩阶段时的轴向进给速度V_轴向与径向进给速度V_径向满足V_轴向=0.5～0.6V_径向，所述减速辗扩阶段和成圆整形阶段时，径轴复合轧环机的锥辊不进给，仅轧制由于径向轧制引起的宽展，当环坯的外径与成品环件相差30～50 mm 时，轴向轧辊抬起。

5.根据权利要求4所述的异截面大型环件的液态模锻轧制复合成型方法，其特征在于：所述余热等温轧制过程中控制径轴复合轧环机的径向进给量选择锻透所要求的最小进给量和咬入孔型所允许的最大进给量之间的较小值。

6.根据权利要求1所述的异截面大型环件的液态模锻轧制复合成型方法，其特征在于：轧制模具与坯料温差为±10℃。

7.根据权利要求1所述的异截面大型环件的液态模锻轧制复合成型方法，其特征在于：所述液态模锻模具的型腔形状与环件的形状相似，在液态模锻模具的设计时，选取内/外截面上形状简单的一侧作为定位基准面，并根据余热等温轧制时轧辊与近终截面环坯接触的形状设置液态模锻模具的型腔，且液态模锻模具型腔的闭合尺寸与环件最终截面尺寸相比：液态模锻模具的径向尺寸大于环件的径向尺寸，液态模锻模具的轴向尺寸小于环件的径向尺寸。

8.根据权利要求1所述的异截面大型环件的液态模锻轧制复合成型方法，其特征在于：所述余热等温轧制的辗扩比≥1.4，控制轧制后的环坯的内孔偏心度≤3°。

9.根据权利要求1所述的异截面大型环件的液态模锻轧制复合成型方法，其特征在于：所述液态模锻得到的近终截面环坯的芯孔直径≥330mm。

10.根据权利要求1-6任一项所述的异截面大型环件的液态模锻轧制复合成型方法，其特征在于：所述有色金属为铝合金或铜合金。