[发明专利]一种航空发动机复杂结构精密模锻件的生产方法

说明书

一种航空发动机复杂结构精密模锻件的生产方法，本发明涉及一种精密模锻件的生产方法，它为了解决现有生产工艺得到的模锻件易产生穿流缺陷的问题。生产方法：一、制备铝合金铸锭；二、对铸锭加热挤压；三、加热锻造成锻饼；四、加热予压成型；五、蚀洗处理；六、进行第一次模锻成型；七、车去模锻件上的环形筋；八、进行蚀洗修伤；九、在水压机上进行模压成型；十一、淬火及双级时效处理。本发明通过预先车去环形筋，并配合后续科学控制模压成型的工艺条件，使得到的模锻件低倍组织没有出现穿流缺陷，从而达到提高模锻件承载能力、模锻件使用寿命的目的。

技术领域

本发明涉及一种精密模锻件的生产方法。

背景技术

随着我国航空航天事业的迅猛发展，对超高强铝合金结构件提出的性能要求越来越高。结构件在向着高性能、精密化和复杂化的方向发展。发动机中机匣锻件是受力结构件，结构件性能的稳定对整个发动机乃至整个航空器都有很重要的作用，发动机模锻件主要用超高强铝合金制造，该类合金具有结构紧密、较高的比强度和硬度、耐蚀效果强和较高的韧性等特点，广泛应用于航空航天领域。该类模锻件性能的稳定，可以使我国逐渐掌握同类技术，降低飞行过程中发动机结构件的开裂的概率，该技术在航空工业有着广泛的推广应用价值，对加强国防现代化建设具有重要的社会意义。

发明内容

本发明目的是为了解决现有生产工艺得到的模锻件易产生穿流缺陷的问题，而提供一种航空发动机复杂结构精密模锻件的生产方法。

本发明航空发动机复杂结构精密模锻件的生产方法按下列步骤实现：

一、将元素的质量百分数为Si为≤0.40％，Fe为≤0.5％，Cu为1.2％～2.0％，Mn为≤0.30％，Mg为2.1％～2.9％，Cr为0.18％～0.28％，Zn为5.1％～6.1％，Ti为≤0.20％和余量为Al的铝合金圆铸锭表面清洗干净，得到清洗后的铝合金铸锭；

二、对清洗后的铝合金铸锭进行加热挤压，得到铝合金棒材毛坯；

三、在自由锻造水压机上，控制开锻温度为390℃，对铝合金棒材毛坯进行加热锻造，得到铝合金锻饼；

四、控制开锻温度为430℃～460℃，终锻温度400℃～435℃，锻饼置于模具中进行加热予压成型处理，得到予压锻件；

五、对步骤四得到的予压锻件进行蚀洗处理，得到清洗后的予压锻件；

六、控制开锻温度为420℃～460℃，终锻温度400℃～430℃，清洗后的予压锻件置于模具中进行第一次模锻成型，得到模锻件；

七、对步骤六得到的模锻件进行机械加工，去掉模锻件上的环形筋，得到机加后的模锻件；

八、对机加后的模锻件进行蚀洗修伤，得到蚀洗后的模锻件；

九、安装上模和下模，控制开锻温度为400℃～455℃和终锻温度为400℃～455℃，在水压机上进行四次模压成型，得到成型后模锻件；

十、对步骤九得到的成型后模锻件进行蚀洗处理，得到清洁的模锻件；

十一、将清洁的模锻件进行淬火处理，然后进行双级时效处理，一级时效的温度为105℃～120℃，保温6～10小时，二级时效的温度为170℃～185℃，保温6～10小时，完成精密模锻件的生产。

本发明当把第一次模锻成型的模锻件环形筋机加掉后，第二次模锻成型时金属一部分充满型腔，一部分流向腹板，由于金属重新充满型腔，在型腔部分没有受到阻力，而在腹板处受到阻力，金属很容易充满型腔，无法再走捷径流向腹板，金属的流线完全沿着型腔方向，达到良好的效果。当经过本发明工艺生产的模锻件进行低倍组织对比分析，得到模锻件低倍组织没有出现穿流缺陷，从而达到提高模锻件承载能力、模锻件使用寿命的目的。