[发明专利]用于制作锻造产品和其他加工产品的方法

说明书

本发明公开了用于制作锻造产品和其他加工产品的方法。在一个实施例中，一种方法包括采用增材制造来制作金属预成型件，并且在所述采用步骤后，将所述金属预成型件锻造为锻造成品。可将所述锻造成品可选地退火。

本申请是申请日为2014年7月9日，发明名称为“用于制作锻造产品和其他加工产品的方法”的中国专利申请201480039061.7的分案申请。

背景技术

可通过锻造操作使金属产品成形。为了锻造金属产品，每个零件可能用到若干级进模(平模和/或不同形状的模)，其中所述模中第一模的平模或模腔被设计为使锻坯变形为第一形状，该第一形状由该特定模的构型限定，下一个模被成形为执行锻坯的锻造变形中的下一个后续步骤，以此类推，直到最后一个模最终赋予锻件完全变形的形状。参见美国专利No.4,055,975。

发明内容

本专利申请广义地涉及用于制作加工金属产品(例如，锻造金属产品；其他类型的热加工和/或冷加工金属产品)的改进方法。

在一个实施例中，一种方法包括采用增材制造来制作金属预成型件。在该采用步骤后，可将金属预成型件锻造为锻造成品。在一个实施例中，锻造步骤包括单模锻造步骤。在一个实施例中，金属预成型件包含钛、铝、镍、钢和不锈钢中的至少一种。在一个实施例中，金属预成型件可以是钛合金。例如，金属预成型件可包含Ti-6Al-4V合金。在另一个实施例中，金属预成型件可以是铝合金。在又一个实施例中，金属预成型件可以是镍合金。在又一个实施例中，金属预成型件可以是钢和不锈钢中的一种。在另一个实施例中，金属预成型件可以是金属基复合材料。在又一个实施例中，金属预成型件可包含铝化钛。例如，在一个实施例中，钛合金可包含至少48重量％的Ti和至少一种铝化钛相，其中该至少一种铝化钛相选自由Ti₃Al、TiAl以及它们的组合组成的组。在另一个实施例中，钛合金包含至少49重量％的Ti。在又一个实施例中，钛合金包含至少50重量％的Ti。在另一个实施例中，钛合金包含5至49重量％的铝。在又一个实施例中，钛合金包含30至49重量％的铝，并且钛合金包含至少一些TiAl。在又一个实施例中，钛合金包含5至30重量％的铝，并且钛合金包含至少一些Ti₃Al。

锻造步骤可包括将金属预成型件加热至锻坯温度，并且使金属预成型件与锻模接触。在一个实施例中，当接触步骤启动时，锻模的温度比锻坯温度低至少10℉。在另一个实施例中，当接触步骤启动时，锻模的温度比锻坯温度低至少25℉。在又一个实施例中，当接触步骤启动时，锻模的温度比锻坯温度低至少50℉。在另一个实施例中，当接触步骤启动时，锻模的温度比锻坯温度低至少100℉。在又一个实施例中，当接触步骤启动时，锻模的温度比锻坯温度低至少200℉。

在一个方面，锻造成品为发动机的部件。在一个实施例中，锻造成品为喷气发动机的叶片。在另一个实施例中，如下所述，锻造成品为发动机包容环。

在另一方面，一种方法可包括采用增材制造来制作金属预成型件，并且在所述采用步骤同时或之后，经由以下的至少一种方式将金属预成型件加工为加工成品：(i)轧制，(ii)环轧，(iii)环锻，(iv)成形轧制，(v)挤压，以及(vi)它们的组合。在一个实施例中，加工方式为轧制。在另一个实施例中，加工方式为环轧。在又一个实施例中，加工方式为环锻。在另一个实施例中，加工方式为成形轧制。在又一个实施例中，加工方式为挤压。