[发明专利]一种制备高弹性高温合金材质密封圈的方法及密封圈

说明书

本发明提供一种制备高弹性高温合金材质密封圈的方法及密封圈，涉及气路封严领域。制备方法包括：加工高弹性高温合金材质的圆片；对圆片进行退火；对退火后的圆片进行拉伸和切割，形成环形的毛坯；对毛坯进行退火；对退火后的毛坯进行液压胀形，并去除余量，形成密封圈；对密封圈进行时效处理。以高弹性高温合金取代现有的时效硬化型镍基变形高温合金，使得制备出的密封圈具有足够的弹力和高温密封性能。先对圆片进行退火，消除圆片的内应力，并调控材料的晶粒组织，然后对毛坯进行退火，消除圆片拉伸变形过程中形成的局部应力，并降低材料内部的晶体缺陷密度，便于后续液压胀形工艺的开展，最终顺利地将高弹性高温合金加工成型密封圈。

技术领域

本发明涉及气路封严领域，尤其涉及一种制备高弹性高温合金材质密封圈的方法及密封圈。

背景技术

金属密封圈是一类具有新型密封形式和良好密封效果的轴向自紧式静密封结构，其为合金材质，截面一般呈“W”、“M”或更复杂的多波纹形状。金属密封圈具有回弹性能好、吸振能力强、变形范围大、振动追随性良好、耐磨损性能强等优点，尤其适合在高温、高压、振动及强腐蚀介质等恶劣环境中服役工作，近年来在航空发动机的气路封严领域得到广泛应用。

金属密封圈的成形工艺通常有两种，分别是滚压成形制备方法和液压成形制备方法。以液压成形制备方法为例，现有的航空发动机金属密封圈的用材一般为国标GH4169、GH738等时效硬化型镍基变形高温合金。

这类合金具有抗拉强度大、加工硬化现象明显的特点。采用这类合金制成的毛坯在液压成形时容易出现局部应力不集中导致密封圈变形不均匀的情况，且材料内部往往存在大量变形缺陷(如位错、变形孪晶和堆垛层错等)，容易导致制备出的金属密封圈弹力不够、高温密封性能不达标，因而无法满足航空发动机封严装置的服役要求。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本发明的目的之一是提供一种制备高弹性高温合金材质密封圈的方法。

本发明提供如下技术方案：

一种制备高弹性高温合金材质密封圈的方法，包括：

获得高弹性高温合金材质的圆片；

对所述圆片进行退火；

对退火后的所述圆片进行拉伸和切割，形成环形的毛坯；

对所述毛坯进行退火；

对退火后的所述毛坯进行液压胀形，并去除余量，形成密封圈；

对所述密封圈进行时效处理。

作为对所述制备高弹性高温合金材质密封圈的方法的进一步可选的方案，所述对所述圆片进行退火，包括：

将所述圆片置于真空炉内进行退火，退火温度为925±10℃，保温时长为10±1min；

对所述圆片进行水冷处理。

作为对所述制备高弹性高温合金材质密封圈的方法的进一步可选的方案，所述对所述毛坯进行退火，包括：

将所述毛坯置于真空炉内进行退火，退火温度为940±10℃，保温时长为20±1min；

对所述毛坯进行水冷处理。

作为对所述制备高弹性高温合金材质密封圈的方法的进一步可选的方案，所述对所述密封圈进行时效处理，包括：

将所述密封圈置于真空炉内，温度为495±5℃，保温时长为120±2min；

对所述密封圈进行气冷处理。

作为对所述制备高弹性高温合金材质密封圈的方法的进一步可选的方案，所述圆片的厚度为0.2-0.35mm。