[发明专利]提高盘类锻件组织均匀性的闭式锻造方法

权利要求书

1.一种提高盘类锻件组织均匀性的闭式锻造方法，其特征在于，所述闭式锻造方法包括以下步骤：

S1)根据锻件成品的规格要求，设计锻件荒坯尺寸图，选择合适吨位的锻造设备、选取规格为直径D0×高度H0的棒料作为原材料，然后设计闭式制坯工艺路线，其中，锻件成品的规格要求包括锻件成品的形状、尺寸、重量，闭式制坯工艺路线包括锻造火次N、每火变形量ε、每火加热温度T；

S2)制备闭式制坯模具组，所述闭式制坯模具组包括第一模具、第二模具、第三模具，第一模具、第二模具、第三模具均包括上模座、下垫块、下模座、下模和上模冲头，其中，第一模具的上模冲头和下垫块为平模结构，第二模具的上模冲头和下垫块为凸台型结构，第三模具的上模冲头和下垫块为凹槽型结构；

S3)根据闭式制坯工艺路线，在闭式制坯模具组内通过锻造设备锻造成型荒坯，具体包括：

S3.1)如果棒料高度H0/直径D0的比值在1.0～1.7，则锻造火次N＝1，按加热温度T加热棒料后放入第一模具内按变形量ε锻造成型符合荒坯尺寸要求的荒坯；

S3.2)如果棒料高度H0/直径D0的比值在1.8～2.5，则锻造火次N＝2，在一火锻造中，按一火加热温度T1加热棒料后放入第二模具内并按一火变形量ε1锻造中间坯料；在二火锻造中，将中间坯料按二火加热温度T2加热后放入第一模具内并按二火变形量ε2锻造成型符合荒坯尺寸要求的荒坯；

S3.3)如果棒料高度H0/直径D0的比值＞2.5，则锻造火次N≥3，在一火锻造中，按一火加热温度T1加热棒料后放入第二模具内并按一火变形量ε1锻造一火中间坯料；在二火锻造中，将一火中间坯料按二火加热温度T2加热后放入第三模具内并按二火变形量ε2锻造二火中间坯料；然后测算二火中间坯料高度H2/直径D2的比值，如果二火中间坯料高度H2/直径D2的比值在1.0～1.7，则进行三火锻造，在三火锻造中，将二火中间坯料按三火加热温度T3加热后放入第一模具内并按三火变形量ε3锻造成型符合荒坯尺寸要求的荒坯；如果二火中间坯料高度H2/直径D2的比值在1.8～2.5，则进行三火锻造和四火锻造，在三火锻造中，将二火中间坯料按三火加热温度T3加热后放入第二模具内并按三火变形量ε3锻造三火中间坯料，然后在四火锻造中，将三火中间坯料按四火加热温度T4加热后放入第一模具内并按四火变形量ε4锻造成型符合荒坯尺寸要求的荒坯；如果二火中间坯料高度H2/直径D2的比值＞2.5，则重复以上S3.3的过程，直至锻造成型符合荒坯尺寸要求的荒坯；

S4)将荒坯冷却后探伤，合格后对荒坯进行模锻，模锻一火成型盘类锻件成品。

2.根据权利要求1所述的提高盘类锻件组织均匀性的闭式锻造方法，其特征在于，所述盘类锻件的材质为合金结构钢、高强结构钢、高温合金钢或者钛合金。

3.根据权利要求1所述的提高盘类锻件组织均匀性的闭式锻造方法，其特征在于，所述闭式制坯模具组各模具的材料采用5CrNiMoV或4Cr5MoSiV1。

4.根据权利要求1所述的提高盘类锻件组织均匀性的闭式锻造方法，其特征在于，所述锻造火次N控制为最多不超过6火次。

5.根据权利要求1所述的提高盘类锻件组织均匀性的闭式锻造方法，其特征在于，还包括在步骤S3之前进行闭式制坯模具组的预热以及在闭式制坯模具组各模具的型腔内喷涂润滑剂。

6.根据权利要求5所述的提高盘类锻件组织均匀性的闭式锻造方法，其特征在于，闭式制坯模具组的预热温度控制为250℃～450℃。

7.根据权利要求5所述的提高盘类锻件组织均匀性的闭式锻造方法，其特征在于，润滑剂采用水基石墨或油基石墨。

8.根据权利要求1所述的提高盘类锻件组织均匀性的闭式锻造方法，其特征在于，闭式制坯模具组各模具中下模和上模冲头之间的周向间隙控制为0.5mm～1.2mm。