[发明专利]一种高温合金复合环的制造方法

说明书

本发明涉及材料复合加工技术领域，具体公开了一种高温合金复合环的制造方法，该制造方法的工艺为：1)将内层环坯表面加工成齿形；2)对加工好的内层环坯表面进行洁净处理；3)将内层环坯在保护气氛中进行感应预热；4)将符合要求的外层合金母合金棒在保护气氛中进行感应熔化；5)采用喷射成型技术将外层合金喷覆基层环坯表面；6)用车床将喷射的外层厚度车削均匀；7)将坯料用锻锤或碾环机进行热加工；8)热加工后的复合环进行热处理；9)精整成型。本发明可以解决高温合金复合环的冶金复合技术难题，复合层几乎可以达到100％的冶金结合效果，并且该制造方法成本低，生产效率高，且合金种类更换灵活，适合产品的批量及多样化制造。

技术领域

本发明涉及材料复合加工技术领域，特别涉及一种高温合金复合环的制造方法。

背景技术

目前高温合金复合环生产工艺主流采用离心铸造和粉末冶金方式复合。离心铸造采用铸造方式将高温合金复合在基层合金上，粉末冶金是将高温合金粉末和基层合金坯料或者高温合金粉末和基层合金粉末通过热等静压方式复合在一起，然后通过等温锻造，达到充分复合以及提高复合环性能。离心铸造容易形成偏析，造成高温合金性能不均匀，粉末冶金成本极高，生产效率低，不利于工业产品制造以及批量化生产。

为了满足市场需求，提高生产效率，保证产品质量，降低生产成本，就必须在工艺技术上有所突破。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种高温合金复合环的制造方法，以提高生产工效和降低生产成本，从工艺上保证高温合金复合环生产的可操作性。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

一种高温合金复合环的制造方法，包括以下步骤：1)将内层环坯表面加工成齿形；2)对加工好的内层环坯表面进行洁净处理；3)将内层环坯在保护气氛中进行感应预热；4)将符合要求的外层合金母合金棒在保护气氛中进行感应熔化；5)采用喷射成型技术将外层合金喷覆基层环坯表面；6)用车床将喷射的外层厚度车削均匀；7)将坯料用锻锤或碾环机进行热加工；8)热加工后的复合环进行热处理；9)精整成型。

各个步骤的具体方法是：

1)将内层环坯表面加工成齿形：齿形间距3mm-6mm，齿高2mm-3mm；

2)对加工好的内层环坯表面进行洁净处理：避免复层间带来异物夹杂，影响冶金复合效果；

3)将内层环坯在保护气氛中进行感应预热：在保护气氛中加热是防止内层环坯表面形成氧化皮夹杂，采用感应加热，加热速度快，且加热环境清洁、无污染，预热温度950℃-1150℃；

4)将符合要求的外层合金母合金棒在保护气氛中进行感应熔化：若外层为高温合金，则其母合采用真空熔炼制取或真空熔炼+电渣重熔制取；

5)采用喷射成型技术将外层合金喷覆内层环坯表面：设定内层环坯旋转速度，将熔化好的母合金熔液，调整熔液温度(合金熔点+(100-250)℃)，采用喷射成型技术，将外层合金喷覆在内层环坯表面；

6)将喷射的覆层厚度车削均匀：用机加工及修磨方法将喷射的覆层缺陷去除，并将覆层厚度车削均匀，以便热加工后，复层厚度可以保持较高的一致性；

7)将坯料用轧机或精锻机进行热加工：热加工温度900℃-1160℃；

8)热加工后的复合环进行热处理：通过热处理达到高温合金所需性能，加热环节应缓慢加热以及分段保温，冷却应采用低压气淬或快速空冷方式，避免急热急冷，减少复层分裂风险。

9)精整成型：机加工方式将产品加大到所需技术要求。

通过实现上述工艺步骤，从根本上解决高温合金环的冶金复合技术难题，复合层几乎可以达到100％的冶金结合效果。并且该制造方法成本低，生产效率高，合金种类更换灵活，适合产品的批量及多样化制造。