[发明专利]一种钛合金大规格锻坯高效镦拔锻造方法

说明书

本发明公开了一种钛合金大规格锻坯高效镦拔锻造方法，在镦粗时使用上下平砧锻造，上下砧宽w₁与镦粗前坯料边长a应满足2.5≤w₁/a≤3.5；镦粗结束后，迅速将坯料翻转90°，并使用上下、左右平砧同时拔长锻造，其中左右砧宽w₂与镦粗前坯料边长a应满足1.5≤w₂/a≤2.4，左右砧长h₂应与上下砧宽w₁一致。本发明在拔长过程中坯料上下、左右同时受力，且变形量保持一致，有效确保了坯料变形均匀，降低因局部剧烈变形而出现组织不均的风险，提高产品生产过程可控性和批次稳定性。

技术领域

本发明涉及锻造技术领域，具体涉及一种钛合金大规格锻坯高效镦拔锻造方法。

背景技术

钛合金因具有密度小、强度高、耐腐蚀等优点，被广泛应用于航空航天、海装、石油化工等领域。自由锻是锻制钛合金棒材、饼材等主要加工方法之一。镦拔锻造作为破碎钛合金铸态晶、细化晶粒、改善组织均匀性的主要手段，被广泛应用于钛合金自由锻过程。

钛合金传统镦拔锻造方式为上、下平砧镦拔锻造，拔长过程中金属依据最小阻力定律会同时向前后左右流动，随后翻转90°进行拔长时，容易局部发生剧烈变形而出现明显锻造流线，甚至出现过热。同时拔长过程自由度高、可控性差，难以保证批次稳定性，并且拔长效率低，耗时长，坯料终锻温度难以保证，从而加剧坯料组织不均匀性。

发明内容

针对上述现有技术中锻造技术上的不足，本发明的目的是提供一种钛合金大规格锻坯高效镦拔锻造方法，该方法能大大提高镦拔锻造后钛合金锻坯组织均匀性与一致性，提高镦拔锻造效率。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种钛合金大规格锻坯高效镦拔锻造方法，包括如下步骤：

（1）镦粗：钛合金坯料初始形状为八方锻坯，镦粗时使用上下平砧锻造，上下砧宽w₁与镦粗前坯料边长a应满足2.5≤w₁/a≤3.5；

（2）拔长：镦粗结束后，迅速将坯料翻转90°，并使用上下、左右平砧同时拔长锻造，其中左右砧宽w₂与镦粗前坯料边长a应满足1.5≤w₂/a≤2.4，左右砧长h₂应与上下砧宽w₁一致。

优选地，镦粗变形量应≤50%。

优选地，拔长时，同一道次的上下砧与左右砧的压下量保持一致，主拔长道次变形量控制在10%~30%，每道次结束后坯料旋转45°。

与现有技术相比，本发明具备的有益效果是：

（1）拔长过程中坯料上下、左右同时受力，且变形量保持一致，有效确保了坯料变形均匀，降低因局部剧烈变形而出现组织不均的风险；

（2）降低锻工和压机操作手自由发挥空间，提高产品生产过程可控性和批次稳定性，即传统只采用上下砧拔长，上下砧进行作用时，金属会同时向前后和左右流动，如将截面为□600mm的方坯拔长至截面为□400mm的方坯，若将上下面从600mm压至400mm，左右面由于没受限制，会从600mm宽展至700mm，因而操作手为了确保最终成品截面为□400mm，会经过多次整形，因而拔长过程的道次压下量没法规定死，只能给一个范围，并且每个操作手的分锤习惯和拔长习惯都不一样，拔长过程操作手自由发挥空间较大；而采用本发明专利方法进行镦拔时，拔长过程坯料上下左右同时受力，金属只能沿长度方向流动，每个道次压下量都可以严格规定死，极大减少了操作手自由发挥的空间；

（3）缩短了镦拔锻造时间，提高了生产效率，同时终锻温度得以提高，减少了坯料回炉次数，降低了生产成本。

附图说明