[发明专利]一种高温合金GH3030的温锻成形方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种高温合金的锻造成形方法，具体涉及一种高温合金GH3030的温锻成形方法。

背景技术

GH3030是航空产品中常见的一种镍基高温合金材料，其传统的锻造方法为热锻成形，其成形温度为1160℃。一般的玻璃润滑剂在高温锻造时效果不大，起不到润滑及保护作用，而能起作用的玻璃润滑剂价格较高，大大增加了制造成本，因此GH3030在热锻成形过程中不采用润滑剂。在1160℃的锻造成形温度下，锻件的表面氧化严重，使模具磨损严重，同时，造成模具在生产过程中被退火，使模具强度降低。锻件表面质量差，模具修理频繁，尺寸波动较大，因此锻件采用的公差为普通F级，同时为了保证后续的机械加工要求，锻件余量一般为单面2mm～3mm，加大了成本。

发明内容

本发明提供一种高温合金GH3030的温锻成形方法，降低成形温度，减少锻件表面氧化，从而提高锻件的表面质量，减少模具的强度损耗，保证模具的精度，锻件的尺寸公差能够达到精密E级，机械加工余量减少至单面1.5mm，节省了原材料。

本发明的技术方案如下：

一种高温合金GH3030的温锻成形方法，其工艺参数为：锻造温度为700℃～800℃，模具预热温度为150℃～300℃，采用水基石墨作为模具的模膛润滑剂，锻造设备为热模锻压力机。

所述的高温合金GH3030的温锻成形方法，其优选方案为，所述模具材料为模具钢5CrNiMo。

所述的高温合金GH3030的温锻成形方法，其优选方案为，所述模具的模膛表面粗糙度≤0.8，其制造公差为+0.1mm。

所述的高温合金GH3030的温锻成形方法，其优选方案为，所述热模锻压力机的额定压力为2000kN。

本发明的有益效果：

1、本发明选择温锻成形温度为700℃～800℃，高温合金GH3030的抗拉强度在温度高于500℃以后急剧下降，锻造温度在700℃～800℃区间时锻件的强度及塑性最适合加工成型。

2、本发明中，模具钢5CrNiMo制做的模具具有足够的耐磨性和韧性，在模具升温以后，5CrNiMo的屈服强度高于温锻时作用在模具工作部分上的单位压力，因此使用寿命长，维修次数少；模具钢5CrNiMo制做的模具还具备热膨胀率小、热导率大、比热大等特点。

3、本发明中，使用水基石墨做为润滑剂，可以缓解甚至消除锻件表面氧化问题，提高锻件表面质量，能够减少温锻时较大的变形抗力，改善摩擦条件，减轻模具的发热，便于温锻顺利进行。

4、本发明中，使用的热模锻压力机的滑块运动速度较低，工作时是静压力，加工的锻件尺寸一致性好，不会造成模具开裂。

5、本发明采用温锻成形的锻件尺寸、性能满足技术要求，模具修理频次大大降低，便于批量生产；锻件表面质量的提高，减轻了工人对锻件的抛修量；减少了锻件后续加工余量，节省了10％的原材料，也节省了后续机械加工工时；锻件尺寸波动小，便于机械调整，提高了机械加工效率。

6、本发明中，因成形温度的降低减少了能源消耗，相比热锻时加热电炉需使用高温电炉，温锻成形只需中温电炉即可，减少了设备成本。

具体实施方式

高温合金GH3030三通接头类锻件的温锻成形方法，模具材料为模具钢5CrNiMo，模具的模膛表面粗糙度0.8，其制造公差为0～+0.1；模具预热温度为300℃，用水基石墨润滑模具的模膛，锻造设备为2000kN热模锻压力机，锻造温度为800℃。

上述方法加工出的锻件经固溶处理后的室温性能指标见表1，与传统的热锻成形方法锻造出的锻件经固溶处理后的室温性能指标对比后，可以看出800℃温锻的锻件综合指标较好。

表1 三通接头锻件室温性能指标对比表