[发明专利]基于耐热合金的发动机涡轮盘优化制造工艺及装置

权利要求书

1.一种基于耐热合金的发动机涡轮盘优化制造工艺，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1)采用GH4145高温合金，经过螺旋挤压获得直径为的具有超细晶粒的毛坯；

步骤2)将经过步骤1螺杆挤压后的毛坯置于闭式模锻装置中进行预热；

步骤3)当毛坯的预热温度达到1130℃时，启动液压机的横梁在空气环境下以10～100mm/s的速度下降，当下降至毛坯压下10～20mm位置时，应变速率调整为10^‐2～10^‐3/s；

步骤4)当完成步骤3)后，将凸模和凹模降温，然后调整应变速率为10^‐3/s的速度继续下压，从而消除了毛坯侧表面形成瘤并制成涡轮盘锻件。

2.根据权利要求1所述的工艺，其特征是，步骤2中，毛坯先经喷丸清理以去除氧化皮后，在毛坯表面涂上玻璃润滑剂并干燥后再置于闭式模锻装置中进行预热。

3.根据权利要求1所述的工艺，其特征是，所述的液压机的输出功率为16MN。

4.根据权利要求1所述的工艺，其特征是，所述的降温是指：将凸模和凹模降至相对毛坯温度降低100～150℃。

5.根据权利要求1或2所述的工艺，其特征是，所述的预热过程中，毛坯与凸模和凹模的温度相同。

6.根据权利要求1所述的工艺，其特征是，步骤1中所述的螺旋挤压具体包括：

1.1)将挤压毛坯制成矩形截面四棱体；

1.2)将内置有步骤1.1)中得到的矩形截面四棱体的螺杆模具设置于液压机上并启动液压机，矩形截面四棱体经由挤压驱动机构推动并通过内部设有螺纹矩形截面通道的凹模机构；

上述步骤1.2由若干个挤压周期组成。

7.根据权利要求6所述的工艺，其特征是，在一个所述的挤压周期中：

1.2.1)矩形截面四棱体经由挤压驱动机构推动从第一腔室位移到第二腔室，柱塞抵达支撑套筒的上平面；

1.2.2)柱塞上行，将带有矩形截面四棱体的凹模机构倒转，然后重复步骤1.2.1)，即到达第一腔室后完成一个挤压周期。

8.一种实现上述任一权利要求所述工艺的闭式模锻装置，其特征在于，该装置为无飞边槽的闭式模具，包括：凸模、凹模以及活动设置于凹模中心的圆孔内的顶杆；

所述的凸模的外表面与凹模的内表面满足当温升到1130℃时仍保持0.1mm的单边间隙。

9.根据权利要求8所述的闭式模锻装置，其特征是，所述的凹模中心与顶杆构成补偿空间，K为考虑圆钢直径误差以及感应加热毛坯烧损量的补偿系数，K取值为1～3％原始毛坯体积，使得挤压过程中多余金属能够流入该补偿空间中以避免闷模并降低模锻力。

10.根据权利要求8所述的闭式模锻装置，其特征是，所述的闭式模锻装置的外部设有气电混合加热装置进行加热。