[发明专利]一种大型钛合金中央件的锻造成形方法

权利要求书

1.一种大型钛合金中央件的锻造成形方法，具体包含以下步骤：

步骤1，设计锻件图；

首先，分析零件图，包括产品零件外廓尺寸、投影面积、最小截面厚度和最大截面厚度及外径大小结构特征，其次，根据上述零件特征，确定锻件余量、拔模斜度、圆角半径参数，进而进行锻件设计；

步骤2，设计模锻用荒坯图和模锻模具图，并进行模具制造；

荒坯图以胎膜锻过程每火次的变形量25％～50％，模锻时变形量25％～30％，以及胎膜锻各截面面积与相对应处锻件截面面积之比为1.1～1.3的原则设计；

根据锻件尺寸，依据0.4％～0.8％的热收缩率和模具与模座的装卡，设计出模锻模具图，模锻模具型腔与热锻件尺寸一致，以利于坯料在型腔中最终流动和成形；

根据模具图进行模具的加工制造，并严格控制模具型腔表面粗糙度；

步骤3，使用专用机加设备对棒料两端进行倒大圆角；

其包含以下程序：

(a)使用专用打磨吊挂将棒料两端尖角倒钝；

(b)在数控卧式车床上将棒料两端倒钝的尖角倒大圆角，保证圆角R80～R100mm；

步骤4，使用模锻液压机进行胎膜锻制坯；

其包括以下程序：

(a)利用制造好的模具进行胎膜锻制坯，模具在天然气炉中预热至100～350℃后安装到模锻设备上；

(b)棒料在电炉中进行加热，加热温度T_β-(15～45)℃，保温时间按0.5-1.2min/mm计算；每火次坯料保温时间达到工艺规定要求时出炉对坯料进行包套，防止锻造过程中坯料过快降温，并将坯料回炉保温30min后出炉锻造；

(c)锻造前对模具型腔进行水基石墨润滑；

(d)棒料出炉后置于模具与模座之间进行胎膜锻制坯，并控制每火次的压下量，压制速度2～10mm/s，得到符合工艺要求的荒坯；

(e)空冷；

重复上述a～e步骤3～5次；

步骤5，使用模锻液压机进行常规模锻；

其包含以下程序：

(a)利用制造好的模具进行常规模锻，模具在天然气炉中预热至100～350℃后安装到模锻设备上；

(b)喷涂防护润滑剂：将坯料置于电炉中预热至100～200℃，保温60～90min后均匀喷涂润滑剂，喷涂厚度0.3～0.8mm，保证坯料表面喷涂后厚度均匀；

(c)将坯料使用电炉进行加热，加热温度T_β-(15～45)℃，保温时间按0.5-1.2min/mm计算；每火次坯料保温时间达到工艺规定要求时出炉对坯料进行包套，防止锻造过程中坯料过快降温，并将坯料回炉保温30min后出炉锻造；

(d)锻造前对模具型腔进行水基石墨润滑；

(e)将坯料出炉后置于模具与模座之间进行常规模锻，并控制每火次的压下量，压制速度2～6mm/s，得到符合图纸要求的锻件；

(f)空冷；

重复上述a～f步骤1-2次；

步骤6，对锻件进行热处理。

2.根据权利要求1所述的大型钛合金中央件的锻造成形方法，其特征在于：所述步骤5中，坯料的终锻温度≥700℃。

3.根据权利要求1所述的大型钛合金中央件的锻造成形方法，其特征在于：所述步骤6的热处理工艺为：锻件在电炉中760℃加热保温120min后出炉淬火，淬火转移时间小于30s；在电炉中520℃保温500min后出炉空冷。

4.根据权利要求1所述的大型钛合金中央件的锻造成形方法，其特征在于：所述步骤6的热处理工艺为：锻件在电炉中790℃加热保温150min后出炉淬火，淬火转移时间小于35s；在电炉中620℃保温510min后出炉空冷。