一種鈦合金葉片的鍛造工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種鈦合金葉片的鍛造工藝，該工藝包括如下步驟：1）噴涂涂料：將鈦合金葉片坯料和鍛造模具表面噴涂玻璃潤(rùn)滑劑，涂層厚度為0.1-0.2mm。2）加熱：將經(jīng)第1）步處理的坯料放入電阻爐內(nèi)加熱，電阻爐內(nèi)的溫度為950-960℃，保溫10-15分鐘；加熱坯料的同時(shí)將鍛造模具預(yù)熱，預(yù)熱溫度為850-860℃；3）鍛造：對(duì)鈦合金葉片坯料進(jìn)行鍛造，上模壓下速度為0.15mm/s-0.25mm/s，直至上、下模具閉合，取出模內(nèi)鈦合金葉片坯料；4）切邊：5）后處理。
【專利說(shuō)明】一種鈦合金葉片的鍛造工藝
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及鍛造工藝，特別涉及一種鈦合金葉片的鍛造工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來(lái)，隨著新型飛機(jī)向輕量化、高性能和低成本的方向發(fā)展，對(duì)其動(dòng)力系統(tǒng)提出了更高的要求。航空發(fā)動(dòng)機(jī)是飛機(jī)的“心臟”，而葉片是航空發(fā)動(dòng)機(jī)中使用最多的一類零件，在航空發(fā)動(dòng)機(jī)中起著能量轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵作用。由于航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片運(yùn)行是在高速、高壓和高溫狀態(tài)下，工作條件惡劣，鈦合金由于具有強(qiáng)度高、耐熱性好和耐腐蝕等優(yōu)點(diǎn)，被認(rèn)為是航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片制造的理想材料之一；但是航空發(fā)動(dòng)機(jī)鈦合金葉片在鍛造生產(chǎn)中，由于鍛造溫度高，設(shè)備載荷大，模具易變形和磨損，導(dǎo)致葉片的尺寸精度降低，葉片的性能難以保證；因此，在精鍛鈦合金葉片時(shí)，對(duì)模具的材料性能和強(qiáng)度要求高，這又增加了模具的制造成本，從而使鈦合金葉片鍛造的生產(chǎn)成本增加。如何降低鈦合金葉片的鍛造溫度，提高鈦合金葉片的尺寸精度和改善葉片的性能一直成為鈦合金葉片鍛造的一大難題。
[0003]鈦合金葉片的制備包括制坯、預(yù)鍛、終鍛以及后期加工，精鍛一般是通過(guò)曲柄壓力機(jī)成形的，整個(gè)葉片葉身及榫頭留有I?2.5mm的余量，葉片的錯(cuò)移一般在0.3?0.8mm之間，成形過(guò)程中葉片的波動(dòng)性比較大，鍛造之后還需要通過(guò)數(shù)控加工、拋光等工序達(dá)到設(shè)計(jì)要求，這種方法使加工的葉片容易變形，材料利用率也比較低，制造周期長(zhǎng)，制造成本高，對(duì)于要求比較高的航空設(shè)備，上述方法制備的葉片往往不能達(dá)到綜合性能要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的之一在于提供一種鈦合金葉片的鍛造工藝。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案:
[0006]一種鈦合金葉片的鍛造工藝，該工藝包括如下步驟:
[0007]I)噴涂涂料:將鈦合金葉片坯料和鍛造模具表面噴涂玻璃潤(rùn)滑劑，涂層厚度為0.1-0.2mm。
[0008]2)加熱:將經(jīng)第I)步處理的坯料放入電阻爐內(nèi)加熱，電阻爐內(nèi)的溫度為950-960°C，保溫10-15分鐘；加熱坯料的同時(shí)將鍛造模具預(yù)熱，預(yù)熱溫度為850-860°C ；
[0009]3)鍛造:對(duì)鈦合金葉片坯料進(jìn)行鍛造，上模壓下速度為0.15mm/s-0.25mm/s，直至上、下模具閉合，取出模內(nèi)鈦合金葉片坯料；
[0010]4)切邊:將鍛造完成的葉片鍛件置于切邊模具中，精切模具包括上下模板、陰模、陽(yáng)模和固定軸，在上下模板之間設(shè)有導(dǎo)柱和導(dǎo)套，通過(guò)導(dǎo)柱和導(dǎo)套防止水平和垂直方向的偏移，下模板上固定有限位擋塊，通過(guò)限位擋塊將陰模固定防止滑動(dòng)，在葉片鍛件和陰模之間設(shè)有托料定位塊，托料定位塊的上端面與葉片鍛件葉身型面形狀相同，葉身型面與托料定位塊的上端面接觸，在室溫條件下對(duì)葉片鍛件進(jìn)行切邊，切邊時(shí)被切除的部分位于托料定位塊外側(cè)，托料定位塊能夠防止切邊時(shí)產(chǎn)生的變形；
[0011]5)后處理:對(duì)切邊后的鍛件進(jìn)行吹砂和清洗。[0012]本發(fā)明的有益效果為:
[0013]本發(fā)明對(duì)模具進(jìn)行預(yù)熱處理，特別是在大量實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，選擇了合適的預(yù)熱溫度，使得鍛造過(guò)程中，鍛件熱量散失緩慢，并且降低了坯料初始的加熱溫度，即降低了鍛造的溫度，同時(shí)結(jié)合鍛造溫度的調(diào)整，適當(dāng)提高模鍛的鍛壓速度，并采用專門設(shè)計(jì)的切邊模具進(jìn)行切邊。上述工藝保證了鈦合金葉片的綜合使用性能，并且加工工藝簡(jiǎn)單，成本低廉。
【具體實(shí)施方式】
[0014]實(shí)施例一
[0015]一種鈦合金葉片的鍛造工藝，該工藝包括如下步驟:
[0016]I)噴涂涂料:將鈦合金葉片坯料和鍛造模具表面噴涂玻璃潤(rùn)滑劑，涂層厚度為
0.1mm0
[0017]2)加熱:將經(jīng)第I)步處理的坯料放入電阻爐內(nèi)加熱，電阻爐內(nèi)的溫度為950°C，保溫15分鐘；加熱坯料的同時(shí)將鍛造模具預(yù)熱，預(yù)熱溫度為850°C ；
[0018]3)鍛造:對(duì)鈦合金葉片坯料進(jìn)行鍛造，上模壓下速度為0.15mm/s，直至上、下模具閉合，取出模內(nèi)鈦合金葉片坯料；
[0019]4)切邊:將鍛造完成的葉片鍛件置于切邊模具中，精切模具包括上下模板、陰模、陽(yáng)模和固定軸，在上下模板之間設(shè)有導(dǎo)柱和導(dǎo)套，通過(guò)導(dǎo)柱和導(dǎo)套防止水平和垂直方向的偏移，下模板上固定有限位擋塊，通過(guò)限位擋塊將陰模固定防止滑動(dòng)，在葉片鍛件和陰模之間設(shè)有托料定位塊，托料定位塊的上端面與葉片鍛件葉身型面形狀相同，葉身型面與托料定位塊的上端面接觸，在室溫條件下對(duì)葉片鍛件進(jìn)行切邊，切邊時(shí)被切除的部分位于托料定位塊外側(cè)，托料定位塊能夠防止切邊時(shí)產(chǎn)生的變形；
[0020]5)后處理:對(duì)切邊后的鍛件進(jìn)行吹砂和清洗。
[0021]實(shí)施例二
[0022]一種鈦合金葉片的鍛造工藝，該工藝包括如下步驟:
[0023]I)噴涂涂料:將鈦合金葉片坯料和鍛造模具表面噴涂玻璃潤(rùn)滑劑，涂層厚度為
0.2mmο
[0024]2)加熱:將經(jīng)第I)步處理的坯料放入電阻爐內(nèi)加熱，電阻爐內(nèi)的溫度為960°C，保溫10分鐘；加熱坯料的同時(shí)將鍛造模具預(yù)熱，預(yù)熱溫度為860°C ；
[0025]3)鍛造:對(duì)鈦合金葉片坯料進(jìn)行鍛造，上模壓下速度為0.25mm/s，直至上、下模具閉合，取出模內(nèi)鈦合金葉片坯料；
[0026]4)切邊:將鍛造完成的葉片鍛件置于切邊模具中，精切模具包括上下模板、陰模、陽(yáng)模和固定軸，在上下模板之間設(shè)有導(dǎo)柱和導(dǎo)套，通過(guò)導(dǎo)柱和導(dǎo)套防止水平和垂直方向的偏移，下模板上固定有限位擋塊，通過(guò)限位擋塊將陰模固定防止滑動(dòng)，在葉片鍛件和陰模之間設(shè)有托料定位塊，托料定位塊的上端面與葉片鍛件葉身型面形狀相同，葉身型面與托料定位塊的上端面接觸，在室溫條件下對(duì)葉片鍛件進(jìn)行切邊，切邊時(shí)被切除的部分位于托料定位塊外側(cè)，托料定位塊能夠防止切邊時(shí)產(chǎn)生的變形；
[0027]5)后處理:對(duì)切邊后的鍛件進(jìn)行吹砂和清洗。
[0028]實(shí)施例三
[0029]一種鈦合金葉片的鍛造工藝，該工藝包括如下步驟:[0030]I)噴涂涂料:將鈦合金葉片坯料和鍛造模具表面噴涂玻璃潤(rùn)滑劑，涂層厚度為0.15mm0
[0031]2)加熱:將經(jīng)第I)步處理的坯料放入電阻爐內(nèi)加熱，電阻爐內(nèi)的溫度為955°C，保溫13分鐘；加熱坯料的同時(shí)將鍛造模具預(yù)熱，預(yù)熱溫度為855°C ；
[0032]3)鍛造:對(duì)鈦合金葉片坯料進(jìn)行鍛造，上模壓下速度為0.20mm/s，直至上、下模具閉合，取出模內(nèi)鈦合金葉片坯料；
[0033]4)切邊:將鍛造完成的葉片鍛件置于切邊模具中，精切模具包括上下模板、陰模、陽(yáng)模和固定軸，在上下模板之間設(shè)有導(dǎo)柱和導(dǎo)套，通過(guò)導(dǎo)柱和導(dǎo)套防止水平和垂直方向的偏移，下模板上固定有限位擋塊，通過(guò)限位擋塊將陰模固定防止滑動(dòng)，在葉片鍛件和陰模之間設(shè)有托料定位塊，托料定位塊的上端面與葉片鍛件葉身型面形狀相同，葉身型面與托料定位塊的上端面接觸，在室溫條件下對(duì)葉片鍛件進(jìn)行切邊，切邊時(shí)被切除的部分位于托料定位塊外側(cè)，托料定位塊能夠防止切邊時(shí)產(chǎn)生的變形；
[0034]5)后處理:對(duì)切邊后的鍛件進(jìn)行吹砂和清洗。
[0035] 申請(qǐng)人:聲明，本發(fā)明通過(guò)上述實(shí)施例來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的詳細(xì)工藝設(shè)備和工藝流程，但本發(fā)明并不局限于上述詳細(xì)工藝設(shè)備和工藝流程，即不意味著本發(fā)明必須依賴上述詳細(xì)工藝設(shè)備和工藝流程才能實(shí)施。所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員應(yīng)該明了，對(duì)本發(fā)明的任何改進(jìn)，對(duì)本發(fā)明產(chǎn)品各原料的等效替換及輔助成分的添加、具體方式的選擇等，均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍和公開(kāi)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種鈦合金葉片的鍛造工藝，其特征在于，該工藝包括如下步驟: 1)噴涂涂料:將鈦合金葉片坯料和鍛造模具表面噴涂玻璃潤(rùn)滑劑，涂層厚度為.0.1-0.2mm。 2)加熱:將經(jīng)第I)步處理的坯料放入電阻爐內(nèi)加熱，電阻爐內(nèi)的溫度為950-960°C，保溫10-15分鐘；加熱坯料的同時(shí)將鍛造模具預(yù)熱，預(yù)熱溫度為850-860°C ； 3)鍛造:對(duì)鈦合金葉片坯料進(jìn)行鍛造，上模壓下速度為0.15mm/s-0.25mm/s，直至上、下模具閉合，取出模內(nèi)鈦合金葉片坯料； 4)切邊:將鍛造完成的葉片鍛件置于切邊模具中，精切模具包括上下模板、陰模、陽(yáng)模和固定軸，在上下模板之間設(shè)有導(dǎo)柱和導(dǎo)套，通過(guò)導(dǎo)柱和導(dǎo)套防止水平和垂直方向的偏移，下模板上固定有限位擋塊，通過(guò)限位擋塊將陰模固定防止滑動(dòng)，在葉片鍛件和陰模之間設(shè)有托料定位塊，托料定位塊的上端面與葉片鍛件葉身型面形狀相同，葉身型面與托料定位塊的上端面接觸，在室溫條件下對(duì)葉片鍛件進(jìn)行切邊，切邊時(shí)被切除的部分位于托料定位塊外側(cè)，托料定位塊能夠防止切邊時(shí)產(chǎn)生的變形； 5)后處理:對(duì)切邊后的鍛件進(jìn)行吹砂和清洗。
【文檔編號(hào)】B21J5/02GK103658477SQ201210336330
【公開(kāi)日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2012年9月12日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月12日
【發(fā)明者】吳浩 申請(qǐng)人:中航卓越鍛造（無(wú)錫）有限公司