[发明专利]飞机用不规则锻件的等温锻造成形方法

说明书

本发明公开了一种飞机用不规则锻件的等温锻造成形方法，其特征在于：在特定的温度下等温锻坯、等温预锻、蚀洗、等温锻成形、热处理、再蚀洗等工艺过程，增大锻件内部组织致密性，优化锻件内部组织纤维方向和布局，提高锻件强度，改善锻件外观质量，提高加工效率，降低加工成本，节约贵重材料资源，提高锻件综合性能。本发明适用于飞机用不规则锻件的等温锻造成形。

技术领域

本发明涉及一种锻造成形方法，特别是涉及了一种飞机用不规则锻件的等温锻造成形方法。

背景技术

航空用不规则锻件不仅对其复杂的外形有一定的要求，而且对其材料内部组织状态及强度有特别严格的要求。目前在这些零件的加工过程中，通常采用的工艺方法是：按照零件材质的牌号要求，采用棒料进行机械加工，由于其外形复杂，因而必须利用线切割、电脉冲、数控机床、加工中心、钳工等多种加工设备进行加工。加工的零件外观粗糙，强度低，而且费工费事，工序多，效率低，成本高，造成贵重材料的极大浪费。有的采用压力铸造的方法，能够克服材料浪费的问题，但是制作零件的强度远远达不到使用性能要求。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种不规则锻件的成形方法，既能够提高锻件的外形尺寸，又能增强零件材质密度和强度的等温锻造方法。

为了解决上述问题，本发明所述飞机用不规则锻件的等温锻造成形方法，所用材料为TC4合金，其锻造步骤如下：

1)在锻坯时，按照制作零件的用料截取一定规格的棒材，加热至相变点以下20℃，保温2h后，在锻压设备上进行锻打，锻打时先对径向进行压缩拔长，再在轴向进行压缩墩粗，再在径向进行压缩拔长；

2)预锻采用模锻，其加热温度为相变点以下20℃，保温时间为2h，始锻温度为相变点以下20℃，终锻温度为相变点以下50℃，所用模具两端的分模面为折线形；

3)预锻后，将预锻毛坯置于蚀洗液内进行蚀洗、整理，祛除表面氧化层，其中：蚀洗液采用5％～15％的硫酸或5％～15％的盐酸或5％～15％的任意比例硫酸雨盐酸混合的水溶液，按质量百分比加入1％～3％的碳化钾，蚀洗液温度为50℃～90℃；

4)采用等温锻造成形，其加热温度为相变点以下20℃，保温时间为2h，始锻温度为相变点以下20℃，终端温度为相变点以下50℃，所用模具两端的分模面为折线形；

5)将成形后的复杂模锻件进行退火处理，将复杂模锻件放入加热炉内加热至800℃，保温2.5h，取出，置放在空气中冷却；按设计要求取样检验其金相结构和抗拉强度；

6)将经过热处理后的复杂模锻件置入蚀洗液内进行蚀洗、整理，祛除表面氧化层，其中，蚀洗液采用5％～15％的硫酸或5％～15％的盐酸或5％～15％的任意比例硫酸雨盐酸混合的水溶液，按质量百分比加入1％～3％的碳化钾，蚀洗液温度为50℃～90℃。

所述锻坯、等温预锻、等温锻成形及热处理过程中的加热速度控制在8℃/min～9℃/min。

所述等温预锻、等温锻成形过程中的模具在锻压前加热至900℃。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

所述飞机用不规则锻件的等温锻造成形方法，采用等温锻成形，可是复杂模锻件综合性能得到提高，组织致密度增大，纤维方向随锻件的形状布局，在满足各项指标的同时，可使锻件强度提高1.1倍以上。同时，加工效率大大提高，加工成本可降低20％以上，而且能够节约大量的贵重材料资源，材料利用率比传统方法提高70％以上。

具体实施方式