[发明专利]一种超大型钛合金整体框锻件的锻造方法

摘要

本发明属于锻造技术领域，涉及一种超大型钛合金整体框锻件的锻造方法。本发明包含以下步骤：一、制坯：步骤一，采用局部镦粗或机械加工的方法制备初始坯料；步骤二，将制备完成的初始坯料在自由锻压机上进行纵向拔长；步骤三，通过自由锻压机下压反复移动的开料板，实现坯料的横向拔长；步骤四，将坯料置于模锻压机上进行胎模锻，使坯料外廓达到锻件外廓尺寸；步骤五，切割去除坯料对应锻件内孔处连皮；二、模锻：步骤一，定位锻；步骤二，预锻；步骤三，终锻。本发明通过上述方法实现了超大型整体框锻件的生产，具有工艺简单、经济性佳、锻件组织力学性能好等特点。

主权项

1.一种超大型钛合金整体框锻件的锻造方法，超大型钛合金整体框锻件是指锻件重量超过50Kg，外廓尺寸在500mm以上的锻件，其特征是：一、制坯步骤一，根据锻件形状和尺寸要求，采用局部镦粗或机械加工的方法制备初始坯料；步骤二，将初始坯料置于Ⅲ类电炉有效区内进行加热，加热温度为T_β‑10℃～T_β‑50℃，保温时间为0.4min/mm×坯料最大厚度mm～1.0min/mm×坯料最大厚度mm，将制备完成的初始坯料在自由锻压机上进行纵向拔长，使坯料的总长度达到最终锻件长度的85％～95％，此过程允许多火次完成，热料回炉保温时间为0.2min/mm×坯料最大厚度mm～0.5min/mm×坯料最大厚度mm；步骤三，将步骤二制得的坯料置于Ⅲ类电炉有效区内进行加热，加热温度为T_β‑10℃～T_β‑50℃，保温时间为0.4min/mm×坯料最大厚度mm～1.0min/mm×坯料最大厚度mm，将长度和宽度尺寸小于锻件最终内孔孔径、高度尺寸为50～150mm的开料板置于加热后的坯料对应锻件内孔位置处，通过自由锻压机下压反复移动的开料板，实现坯料的横向拔长，将坯料宽度尺寸展宽到最终锻件宽度尺寸的70％～80％；此过程允许多火次完成，热料回炉保温时间为0.2min/mm×坯料最大厚度mm～0.5min/mm×坯料最大厚度mm；步骤四，将步骤三制得的坯料置于Ⅲ类电炉有效区内进行加热，加热温度为T_β‑10℃～T_β‑50℃，保温时间为0.4min/mm×坯料最大厚度mm～1.0min/mm×坯料最大厚度mm，将加热后的坯料置于型腔外廓尺寸与锻件最终外廓尺寸一致，并且各处深度尺寸为锻件最终相应处厚度1.1～1.3倍的制坯模具中，在模锻压机上进行胎模锻，使坯料继续展宽展长，坯料外廓达到锻件外廓尺寸；此过程允许多火次完成，热料回炉保温时间为0.2min/mm×坯料最大厚度mm～0.5min/mm×坯料最大厚度mm；步骤五，按照锻件尺寸要求切割去除坯料连皮，残留连皮距锻件内孔边缘尺寸为50～200mm，得到最终符合要求的坯料；二、模锻步骤一，定位锻，将制得的坯料置于Ⅲ类电炉有效区内进行加热，加热温度为T_β‑10℃～T_β‑50℃，保温时间为0.4min/mm×坯料最大厚度mm～1.0min/mm×坯料最大厚度mm，将加热后的坯料在模锻压机上使用预锻模具进行定位锻，预锻模具锻造前预热至250～350℃，锻造速度为0.5‑10mm/s，锻后将型腔外的多余金属通过机械加工的方式切除；步骤二，预锻，将定位锻后的坯料置于Ⅲ类电炉有效区内进行加热，加热温度为T_β‑10℃～T_β‑50℃，保温时间为1min/mm×坯料最大厚度mm～3min/mm×坯料最大厚度mm，将加热后的坯料在模锻压机上使用预锻模具进行预锻，预锻模具锻造前预热至350～700℃，锻造速度为0.5‑10mm/s，获得符合设计要求的预锻件，锻后通过机械加工的方式切除多余毛边，此过程允许1‑3火次完成；步骤三，终锻，将预锻后的坯料置于Ⅲ类电炉有效区内进行加热，加热温度为T_β‑10℃～T_β‑50℃，保温时间为1min/mm×坯料最大厚度mm～3min/mm×坯料最大厚度mm，将加热后的坯料在模锻压机上使用终锻模具进行终锻，终锻模具锻造前预热至350～700℃，锻造速度为0.5‑10mm/s，使锻件完全成形，获得符合设计要求的锻件，锻后通过机械加工的方式切除多余毛边，此过程允许1‑3火次完成。