技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明屬于gh4169合金熱加工成型領(lǐng)域，涉及一種gh4169合金盤鍛件模鍛成型方法。

背景技術(shù)：
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gh4169合金盤類鍛件屬于高溫高速轉(zhuǎn)動(dòng)件，零件工況條件惡劣，要求鍛件通截面組織均勻一致性好，各部位變形分配均勻，所以通截面組織均勻一致性問題是目前很多鍛造廠所面臨的技術(shù)難題。目前對(duì)于航空發(fā)動(dòng)機(jī)用渦輪盤鍛件，目前主要采用餅坯或環(huán)坯模鍛成型。采用餅坯模鍛，材料利用率低，變形抗力大；采用環(huán)坯模鍛，增加擴(kuò)孔工序，火次增加，生產(chǎn)工序增加，也不利于鍛件強(qiáng)度的提升。

本發(fā)明綜合餅坯模鍛和環(huán)坯模鍛的優(yōu)點(diǎn)，確保鍛件組織的均勻一致性，減少火次，降低材料消耗，縮短加工周期，提高鍛件的綜合性能。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
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發(fā)明目的：為克服采用餅坯模鍛，材料利用率低，變形抗力大；采用環(huán)坯模鍛，增加擴(kuò)孔工序，火次增加，生產(chǎn)工序增加，不利于鍛件強(qiáng)度的提升的弊端。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案：一種gh4169合金盤鍛件模鍛成型方法，依次按照以下步驟進(jìn)行：

步驟1、設(shè)計(jì)模鍛成型模具；

步驟2、制坯：棒材經(jīng)鐓餅、沖孔后在中心鑲一φ(180～190)×h的低碳鋼，且餅坯與低碳鋼以1°～3°斜度配合；

步驟3、坯料防護(hù)潤(rùn)滑：將餅坯在200℃～250℃預(yù)熱20～30min后噴涂防護(hù)潤(rùn)滑劑frg35，噴涂厚度0.5～2mm；

步驟4、坯料加熱：在電爐中加熱至980～1020℃，保溫系數(shù)0.6～0.8min/mm

步驟5、模具預(yù)熱：將模具在(300±100)℃預(yù)熱(6～24)h；

步驟6、模鍛：模具預(yù)熱充分后將模具裝在油壓機(jī)或?qū)翦N上，并將加熱后的坯料轉(zhuǎn)至模具型腔進(jìn)行模鍛成型。

所述的一種gh4169合金盤鍛件模鍛成型方法，所述步驟1中的模鍛成型模具參數(shù)為：外出模斜度β為10°～15°，分模面處出模斜度γ為20°～40°，腹板部位于中心水平夾角α為7°～15°。

所述的一種gh4169合金盤鍛件模鍛成型方法，所述步驟2中，低碳鋼高度h與環(huán)坯高度一致。

所述的一種gh4169合金盤鍛件模鍛成型方法，所述步驟4中的坯料加熱工藝包括：≤800℃入爐，升溫至(880±30)℃，保溫系數(shù)0.8～1.0min/mm，再升溫至980～1020℃，保溫系數(shù)0.6～0.8min/mm。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點(diǎn)：

由餅坯到鍛件可以一火完成，α角度的設(shè)計(jì)有助于坯料沿徑向流動(dòng)，γ角的增大有助于減少模鍛過程的毛邊，α角和γ角共同作用，有助于降低設(shè)備載荷。β角有利于鍛件出模。

低碳?jí)K變形抗力小，餅坯中心用低碳鋼代替，有利于降低設(shè)備載荷，從而降低成本；同時(shí)減少材料消耗，縮短機(jī)加工時(shí)，提高生產(chǎn)效率。

附圖說明：

圖1所示為上/下模、坯料和頂出塊的擺料位置詩意圖。

圖2所示為鍛件輪廓形狀。

具體實(shí)施方式：

下面本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)描述：

1)首先設(shè)計(jì)鍛模，經(jīng)過多次計(jì)算機(jī)模擬計(jì)算，確定腹板部位于中心水平夾角α為10°，外出模斜度β為10°，分模面處出模斜度γ為20°～30°。

2)將一φ300×392的棒料鐓粗至～φ455×170后沖～φ170mm內(nèi)孔，然后在環(huán)坯內(nèi)孔自下向上機(jī)加與軸線夾角為～2°的斜面；心部與20#低碳鋼配合，低碳鋼棒弧面與軸線保持2°的夾角，高度170mm。

3)將20#鋼與環(huán)坯配合后，在200℃～250℃預(yù)熱爐內(nèi)預(yù)熱～20min后噴涂防護(hù)潤(rùn)滑劑frg35，噴涂厚度～1mm；同時(shí)將模具在300℃的預(yù)熱爐中預(yù)熱24h。

4)將噴涂好潤(rùn)滑劑的坯料進(jìn)行加熱，加熱制度為：≤800℃入爐，升溫至850℃，保溫系數(shù)1min/mm，再升溫至1000℃，保溫系數(shù)0.8min/mm。

5)模具預(yù)熱后裝在油壓機(jī)上，將加熱后的坯料轉(zhuǎn)移至模具型腔進(jìn)行模鍛，模鍛下壓速率控制在6～10mm/s，鍛后水冷。

6)熱處理：

7)理化測(cè)試。本實(shí)施中每批解剖一件，在解剖件低倍上取4個(gè)不同部位高倍，觀察晶粒度，均細(xì)于10級(jí)。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種GH4169合金盤模鍛件成型方法，模具設(shè)計(jì)時(shí)外出模斜度β為10°～15°，緊貼分模面兩側(cè)出模斜度γ為20°～40°，腹板與中心水平夾角α為7°～15°；棒材經(jīng)鐓餅、沖孔后在中心鑲一Φ(180～190)×h的低碳鋼，且環(huán)坯與低碳鋼以1°～3°斜度配合，再將餅坯在200℃～250℃預(yù)熱20～30min后噴涂防護(hù)潤(rùn)滑劑，噴涂厚度0.5～2mm；然后將餅坯加熱至980～1020℃，保溫系數(shù)0.6～0.8min/mm；同時(shí)將模具在(300±100)℃預(yù)熱(6～24)h；模具預(yù)熱充分后將模具裝在油壓機(jī)或?qū)翦N上，并將加熱后的餅坯轉(zhuǎn)至模具型腔進(jìn)行模鍛成型。

技術(shù)研發(fā)人員：何軍利;王波偉
受保護(hù)的技術(shù)使用者：陜西宏遠(yuǎn)航空鍛造有限責(zé)任公司
技術(shù)研發(fā)日：2017.06.30
技術(shù)公布日：2017.11.07