一种钛合金轴类锻件的成形方法与流程

    专利2025-02-17  15


    本发明涉及钛合金,尤其涉及一种钛合金轴类锻件的成形方法。


    背景技术:

    1、钛合金轴类零件的传统成形采用卧式锻造方法,该种锻造方法中锻坯的轴向垂直于压机的压力施加方向,通过反复使锻坯发生变形达到设计形状及尺寸。

    2、常规卧式锻造方法使用模座加热,加工过程中温度下降速度快;而钛合金锻造温度区间很窄,导致工艺控制难度较大。此外,采用卧式锻造方法成形的轴类锻件组织均匀性较差,心部与边缘组织存在较大差异,还存在较大的毛边余量,材料浪费较为严重。因此,开发一种能够实现钛合金轴类零件快速成形且可实现组织均匀、减少毛边余量的方法具有重要意义。


    技术实现思路

    1、本发明解决的技术问题在于提供一种钛合金轴类锻件的成形方法,其可提高钛合金轴类锻件的组织和性能均匀性,并减少了毛边余量。

    2、有鉴于此,本申请提供了一种钛合金轴类锻件的成形方法,包括以下步骤:

    3、a)将钛合金轴类锻坯进行表面处理后加热;

    4、将锻压模具装配于锻压机上采用电热棒进行预热;

    5、所述锻压模具由轴垫板、轴顶杆和下模具组成,且所述下模具的型腔的两侧设置有加热孔,所述加热孔中放置有电热棒;

    6、b)将加热后的钛合金轴类锻坯转移于预热后的锻压模具的型腔中进行热挤压。

    7、优选的,步骤a)之后和步骤b)之前还包括:

    8、在预热后的锻压模具的型腔内喷涂石墨润滑剂。

    9、优选的,步骤a)中,所述表面处理具体为:

    10、将所述钛合金轴类锻坯先进行吹砂处理;

    11、在吹砂处理后的钛合金轴类锻坯表面喷涂润滑剂。

    12、优选的,所述吹砂处理的材料为50~120目的棕刚玉砂,所述吹砂处理的吹砂压力为4~10bar。

    13、优选的,所述预热的步骤中,所述电加热棒的功率为20~45kw,所述预热的时间≥2h。

    14、优选的,所述加热的温度为910~930℃,保温时间为25~55min。

    15、优选的,所述加热后的钛合金轴类锻坯转移于所述预热后的锻压模具的型腔的时间不超过20s。

    16、优选的,所述挤压的过程中,所述加热后的钛合金轴类锻坯的轴向平行于挤压的压力施加方向,所述挤压的压力为1000t~1200t。

    17、优选的,所述挤压之后还包括依次进行的热处理和空冷。

    18、优选的,所述热处理的温度为740~760℃,保温时间为80~100min。

    19、本申请提供了一种钛合金轴类锻件的成形方法,其首先将钛合金轴类锻件进行表面处理后加热,将锻压模具装配于锻压机上采用电热棒进行预热,然后将加热后的钛合金轴类锻坯转移于锻压模具的型腔中进行挤压;本申请提供的钛合金轴类锻件的成形方法通过采用设置有电热棒的锻造模具对锻坯进行热挤压,更易实现锻坯温度控制,使锻坯在亚等温环境中成型,并且变形方式采用垂直挤压方式,提高了组织和性能的均匀性,并减少了毛边余量。



    技术特征:

    1.一种钛合金轴类锻件的成形方法,包括以下步骤:

    2.根据权利要求1所述的成形方法,其特征在于,步骤a)之后和步骤b)之前还包括:

    3.根据权利要求1或2所述的成形方法,其特征在于,步骤a)中,所述表面处理具体为:

    4.根据权利要求3所述的成形方法,其特征在于,所述吹砂处理的材料为50~120目的棕刚玉砂,所述吹砂处理的吹砂压力为4~10bar。

    5.根据权利要求1或2所述的成形方法,其特征在于,所述预热的步骤中,所述电加热棒的功率为20~45kw,所述预热的时间≥2h。

    6.根据权利要求1或2所述的成形方法,其特征在于,所述加热的温度为910~930℃,保温时间为25~55min。

    7.根据权利要求1或2所述的成形方法,其特征在于,所述加热后的钛合金轴类锻坯转移于所述预热后的锻压模具的型腔的时间不超过20s。

    8.根据权利要求1所述的成形方法,其特征在于,所述挤压的过程中,所述加热后的钛合金轴类锻坯的轴向平行于挤压的压力施加方向,所述挤压的压力为1000t~1200t。

    9.根据权利要求1所述的成形方法,其特征在于,所述挤压之后还包括依次进行的热处理和空冷。

    10.根据权利要求9所述的成形方法,其特征在于,所述热处理的温度为740~760℃,保温时间为80~100min。


    技术总结
    本发明提供了一种钛合金轴类锻件的成形方法,包括以下步骤:A)将钛合金轴类锻坯进行表面处理后加热;将锻压模具装配于锻压机上采用电热棒进行预热;B)将加热后的钛合金轴类锻坯转移于预热后的锻压模具的型腔中进行热挤压。本申请提供的钛合金轴类锻件的成形方法通过采用设置有电热棒的锻造模具对锻坯进行热挤压,更易实现锻坯温度控制,使锻坯在亚等温环境中成型,并且变形方式采用垂直挤压方式,提高了组织和性能的均匀性,并减少了毛边余量。

    技术研发人员:杨大伟,邵洙浩,闫文萱,李伟,魏晓艳,唐林
    受保护的技术使用者:中国航发北京航空材料研究院
    技术研发日:
    技术公布日:2024/4/29
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