[发明专利]一种难变形合金厚板锻造成形的方法

说明书

本发明属于金属材料热加工领域，尤其涉及一种难变形合金厚板锻造成形的方法。该方法包括：将矩形截面环形件在水切割或线切设备上沿圆周方向进行n等分，制成内弧长尺寸大于所需厚板锻件长度尺寸的n块弧段，切分后对切分面棱角进行打磨倒棱；矩形截面环形件的壁厚和所需厚板锻件的厚度相同；将弧段在该材料对应热处理温度范围内加热，保温一定时间，出炉在锻锤/压力机设备上进行校直，压至厚板锻件图尺寸。

技术领域

本发明属于金属材料热加工领域，尤其涉及一种难变形合金厚板锻造成形的方法。

背景技术

合金板材是一种常见的金属制品，按板材厚度可分为中厚板(厚度4.5～25mm)、厚板(厚度25～100mm)和特厚板(厚度≥100mm)，主要应用于航空航天、压力容器、船舶、桥梁等领域。通常热加工企业是将较大规格的铸锭或锻棒坯料锻制成特厚板，若需要厚度≤100mm以下的中厚板和厚板，普遍采用专业化板材加工设备四辊轧机或六辊轧机将特厚板坯进行多道次热轧成形，该成形方式尺寸精度高，表面质量好，材料利用率较高，可达到60％～80％；若热加工企业无专业化板材轧机，一般采用自由锻设备锻锤或压力机进行多火次锻造压制成形，该成形方式生产厚板所需加热火次多，尤其是变形抗力的难变形高温合金、钛合金一般需6～10火次，且最终成形后板材锻件表面不平整，外形不规整，材料利用率仅30％～40％，造成了极大的能源浪费和昂贵原材料的损耗。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种适用于无专业化板材轧机的热加工企业难变形合金厚板(厚度25～100mm)锻造成形的方法。利用锻锤/压力机、扩孔机锻造成形矩形截面环形件，再进行切分、校直，实现难变形合金厚板锻造成形。

本发明的技术方案是：

一种难变形合金厚板锻造成形的方法，包括：

将矩形截面环形件在水切割或线切设备上沿圆周方向进行n等分，制成内弧长尺寸大于所需厚板锻件长度尺寸的n块弧段，切分后对切分面棱角进行打磨倒棱；矩形截面环形件的壁厚和所需厚板锻件的厚度相同；

将弧段在该材料对应热处理温度范围内加热，保温一定时间，出炉在锻锤/压力机设备上进行校直，压至厚板锻件图尺寸。

优选的n为3或4。.

内弧长尺寸和所需厚板锻件长度尺寸之差小于或等于20mm。

矩形截面环形件的高度尺寸与所需厚板锻件宽度尺寸相同。

矩形截面环形件的锻造方法包括：

在复验合格的合金棒料中，选择能锻造出n块厚板锻件规格的棒料进行下料；

将棒料打磨棱角至R3～5，预热锻锤/压力机锤砧、扩孔机辗压辊、辗压轮等工装至150～350℃；

将棒料在锻造温度下加热，保温一定时间，出炉后在锻锤/压力机设备上进行镦饼、冲孔工序，制成高度尺寸与所需厚板锻件宽度尺寸相同的环坯；其中，镦饼、冲孔后检查环坯内孔及表面缺陷，进行打磨排伤；

将环坯在锻造温度下加热，保温一定时间，出炉后在扩孔机设备上进行扩孔工序，制成矩形截面环形件；其中，环形件壁厚尺寸与所需厚板锻件厚度尺寸相同，扩孔后检查环形件内孔及表面缺陷，进行打磨排伤；

扩孔过程中要求最后1火变形量应在25～40％，以保证最终锻件再结晶充分，使锻件内部组织均匀。

棒料高径比小于或等于3。

合金厚板为厚度为25～100mm、材料为钛合金或高温合金的厚板。