[发明专利]难变形高温合金挤压方法

说明书

技术领域

本发明涉及金属挤压成型技术领域，特别是一种难变形高温合金挤压方法。

背景技术

难变形高温合金的合金化程度很高，高温强化相很多，变形抗力很大，导热性能差，塑性较低，热加工温度范围窄，而用传统的变形工艺，一直存在诸如裂纹、开裂、竹节、难以成型等问题，成品率低，难以顺利进行热加工。因此难变形高温合金的生产一直是困扰我国难变形高温合金行业的绊脚石，阻碍国防建设和国民经济建设的发展。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种难变形高温合金挤压方法，能够有效改善生产成型困难的工艺难点，提高产品的成型率。

本发明所采取的技术方案为：一种难变形高温合金挤压方法，主要包括以下步骤：

（1）坯料制备：即制作封闭的密封套：密封套包括套筒和置于套筒两端的前垫和后垫，密封套材料为普碳钢、低合金钢、不锈钢均可；难变形高温合金置于密封套内，前垫和后垫与套筒之间设置坡口便于满焊，在前垫留有气孔，通过气孔把密封套内部抽真空，然后气孔封焊；套筒厚度h1根据成品长度及挤压比来决定，后垫的厚度h2根据挤压比和压余并考虑设备特征设置，套筒外径D根据工艺要求并配合扩孔筒或挤压筒的内径尺寸确定；

（2）按照加热曲线加热：加热曲线制定为：难变形高温合金要求加热平缓，防止过度快热，按照内装合金的加热曲线加热，在在脆性区间最低温度点高0-500℃进行保温，然后升温至高温易变形区温度，保温，确保坯料加热均匀，且不会软化，使坯料在进入挤压机时达到最佳的变形温度；

（3）密封套外涂覆玻璃粉润滑剂：选择玻璃粉润滑剂，热挤压润滑剂根据密封套的材料选择，因难变形高温合金挤压温度高于密封套材料的温度，故作为难变形高温合金挤压过程中润滑剂的玻璃粉的粘稠度要高于所选密封套材料在常规使用时作为润滑剂的玻璃粉的粘稠度；

  （4）挤压成型；挤压速度要求平缓，根据难变形高温合金材料的不同，选择挤压速度，确保挤压速度曲线平缓，实现等温挤压过程；

  （5）挤压产品处理：去除外层包覆的密封套。

在坯料制备中的焊接采用氩弧焊打底然后满焊，焊接部位打磨光滑，实现圆滑过渡；套筒为无缝钢管；套筒厚度h1为0.5-20mm,为保证挤压产品长度，前垫h3为10-500mm, 后垫厚度h2为10-500mm，保证挤压产品锯切后时不会切掉内层的难变形高温合金。

加热曲线，在脆性区间最低温度点高0-500℃进行保温0.5-20h, 保温时间根据坯料规格决定；在高温易变形区，保温0.5-5h,确保坯料加热均匀；对于在坯料进入挤压机时温降过快的，可以采用感应炉适当提温。

作为难变形高温合金挤压过程中润滑剂的玻璃粉的粘稠度，要高于所选套筒材料在常规使用时作为润滑剂的玻璃粉的粘稠度0-70%。

在挤压成型中对挤压模具进行优化，挤压模选择锥模，且锥模与模座之间不能有间隙，避免在挤压过程中因间隙导致包套破裂，影响产品质量，其中H1为定径带宽度，为3-30mm；H2为挤压模尾厚度，为5-50mm；d1为设计挤压模内径尺寸；d2为挤压模尾部孔径， d2等于d1加5-30mm；D1、D2为挤压模外径，与挤压模座配合使用；RX挤压模倒圆，根据挤压模尺寸规格决定，为R3-R30mm，规格越大，RX越大；a锥角角度，为60-150°。

挤压比根据材料的密实度选择，一般难变形高温合金挤压比≥4，粉末类难变形高温合金挤压比≥8。

在挤压成型中，挤压速度选择100-200mm/s之间，对于温降高于30℃/s，速度低于120mm/s，采用加速挤压模式。

挤压产品的处理采用酸洗或内外修磨。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本发明通过此挤压方法将变形高温合金和粉末冶金高温合金等难加工材料顺利挤压成型，避免了其常规成型过程中产生裂纹，有效提高了难变形高温合金和粉末冶金高温合金成型率和内外表面产品质量及综合成材率，为以后高温合金和粉末合金成型提供了有利保障。

附图说明

图1是本发明坯料的结构示意图；

图2是本发明挤压模的结构示意图；

图3是本发明的加热曲线图；

图中：1、套筒；2、合金；3、后垫；4、前垫。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。