[发明专利]一种大型高温合金盘类模锻件的制造方法

说明书

技术领域

本发明属于锻造技术领域，具体涉及一种大型高温合金盘类模锻件的制造方法。

背景技术

现今，各行各业对高温合金盘类模锻件的需求量与日俱增，尤其是大型高温合金盘类模锻件的需求。大型高温合金盘类模锻件制造难度很大，通常是在吨位较大的模锻液压机上完成的，吨位较小的模锻液压机由于其最大载荷有限，难以完成大型高温合金盘类模锻件的模锻。如某型大型舰用燃气轮机的大型GH4698合金涡轮盘模锻件，国外同类合金涡轮盘模锻件是在750MN模锻液压机上模锻成形的。这种吨位较大的模锻液压机数量有限，而且生产成本较高，难以满足大型高温合金盘类模锻件日益增长的使用需求。因此，现有技术中，虽然采用自由锻镦饼满足了前期型号的研制和生产要求，但该种工艺生产成本较大，生产周期长，后期加工过程中贵重金属的损耗较严重，而且金属流线基本被切断，不能保证模锻件的力学性能、金相组织及超声波探伤等满足标准要求。

因此，需要不断改进高温合金盘类模锻件，尤其是大型高温合金盘类模锻件的制造方法，以满足日益增长的使用需求。

发明内容

本发明提供一种大型高温合金盘类模锻件的制造方法，以解决现有技术中在吨位较小的模锻液压机上难以生产大型高温合金盘类模锻件的问题。

本发明实施例公开了一种大型高温合金盘类模锻件的制造方法，包括：

将高温合金棒料进行分阶段变速度镦饼处理，制备饼坯；

将所述饼坯进行机加内孔处理，制备荒坯；

将所述荒坯置于锻造模具中进行分阶段变速度锻造处理，制造高温合金盘类模锻件。

结合上述方案，在第一种可能的实现方式中，所述将高温合金棒料进行分阶段变速度镦饼处理，制备饼坯之前进一步包括：

制备适用于高温合金盘类模锻件的锻造模具。

结合上述方案的第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中， 对所述锻造模具进行增加出模斜度和增大圆角处理，以减小锻造时高温合金金属的流动阻力。

结合上述方案或上述方案的第一种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，所述将高温合金棒料进行分阶段变速度镦饼处理，制备饼坯包括：

将高温合金棒料进行复合包套处理后加热，制备加热到温的高温合金棒料；

将所述加热到温的高温合金棒料进行分阶段变速度镦饼处理，制备饼坯。

结合上述方案的第三种可能的实现方式，在第四种可能的实现方式中，所述分阶段变速度镦饼处理包括空程阶段和压制阶段，所述空程阶段中设置的镦饼处理速度用于减少所述高温合金棒料表面的热损失从而提高所述高温合金棒料的初始处理温度，所述压制阶段中设置的镦饼处理速度用于确保所述高温合金棒料的内部升温较小并确保合理的处理时间，所述空程阶段的镦饼处理速度大于所述压制阶段的镦饼处理速度。

结合上述方案或上述方案的第一种可能的实现方式，在第五种可能的实现方式中，所述将所述饼坯进行机加内孔处理，制备荒坯包括：

确定需要在所述饼坯上机加的内孔的直径；

在所述饼坯上按照所述内孔的直径机加所述内孔，制备荒坯。

结合上述方案或上述方案的第一种可能的实现方式，在第六种可能的实现方式中，所述将所述荒坯置于锻造模具中进行分阶段变速度锻造处理，制造高温合金模锻件包括：

将所述荒坯进行复合包套处理后加热，制备加热到温的荒坯；

将所述加热到温的荒坯置于锻造模具中进行分阶段变速度锻造处理，制造高温合金盘类模锻件。

结合上述方案的第六种可能的实现方式，在第七种可能的实现方式中，所述分阶段变速度锻造处理包括空程阶段、压制阶段和压靠阶段，所述空程阶段中设置的锻造处理速度用于减少所述荒坯表面的热损失从而提高所述荒坯的初始处理温度，所述压制阶段中设置的锻造处理速度用于确保所述荒坯的内部升温较小并确保合理的处理时间，所述压靠阶段中设置的锻造处理速度用于减小所述荒坯的最终处理载荷并确保合理的处理时间，所述空程阶段的锻造处理速度大于所述压制阶段的锻造处理速度，所述压制阶段的锻造处理速度大于所述压靠阶段的锻造处理速度。

本发明提供的制造方法实现了在吨位较小的模锻液压机上生产大型高温合金盘类模锻件，在保证模锻件的力学性能、金相组织、超声波探伤满足标准要求的基础上，缩短了大型高温合金盘类模锻件的加工周期，提高了贵重金属的利用率，降低了生产成本。

附图说明