鈦合金復(fù)雜薄板類鍛件的等溫鍛造成形方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種復(fù)雜薄板類鍛件的等溫鍛造成形方法，特別是涉及了一種鈦合金 復(fù)雜薄板類鍛件的等溫鍛造成形方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 鈦合金復(fù)雜薄板類鍛件，是一種復(fù)雜的板類鍛件。由于該鍛件具有內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜、 各截面尺寸變化大，整體厚度尺寸薄，外形尺寸大且不規(guī)則等特點(diǎn)，毛坯通常采用鑄造成 型，但對(duì)于一些受力條件要求高的零件，設(shè)計(jì)要求鍛造成形。該類結(jié)構(gòu)鍛件成形困難，特別 對(duì)預(yù)成形的制坯形狀和質(zhì)量有較高的要求，如與最終成形鍛件尺寸不匹配，存在鍛件局部 充不滿，各截面轉(zhuǎn)接處容易出現(xiàn)折疊等缺陷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種鈦合金復(fù)雜薄板類鍛件的等溫鍛造成形方 法，來完成鈦合金復(fù)雜薄板類鍛件鍛造成形，以提高鈦合金復(fù)雜薄板類鍛件的成形質(zhì)量。
[0004] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所述鈦合金復(fù)雜薄板類鍛件的等溫鍛造成形方法， 其技術(shù)方案包括以下步驟：
[0005] 取一定規(guī)格的鈦合金棒材，裝入電爐中加熱至相變點(diǎn)以下30°C，保溫270min;
[0006] 將保溫后的棒材取出，在自由鍛錘上進(jìn)行鐓粗，再拔長(zhǎng)；控制坯料左端不變，對(duì)距 離坯料左端a處進(jìn)行分料、拔長(zhǎng)，然后將坯料整體鐓扁；再對(duì)坯料的左端進(jìn)行拔長(zhǎng)并整形， 制成中間坯；
[0007] 將中間坯回爐加熱至相變點(diǎn)以下30°C;將模具加熱至880°C~900°C;采用二硫化 鉬+機(jī)油對(duì)模具上下型腔進(jìn)行潤(rùn)滑；將加熱好的中間坯置于等溫壓力機(jī)的下模中，進(jìn)行鍛 造；鍛造過程分三火進(jìn)行；
[0008] 第一火鍛造：將上模以速率為0. 2mm/s進(jìn)行第一次下壓，欠壓量為20mm，保壓時(shí) 間為60s;再將上模抬高，以速率為0.lmm/s進(jìn)行第二次下壓，欠壓量為18mm，保壓時(shí)間為 60s;再將上模抬高，以速率為0. 08mm/s進(jìn)行第三次下壓，欠壓量為15mm，保壓時(shí)間為60s;
[0009] 第二火鍛造：將上模以速率為0· 08mm/s進(jìn)行下壓，欠壓量為5mm~6mm，保壓時(shí)間 為 60s;
[0010] 第三火鍛造：將上模以速率為〇. 〇8mm/s進(jìn)行下壓，將鍛件壓至最終尺寸，保壓時(shí) 間為120s。
[0011] 所述鈦合金為TC4合金。
[0012] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果如下：
[0013] 本發(fā)明所述鈦合金復(fù)雜薄板類鍛件的等溫鍛造成形方法，能夠有效地實(shí)現(xiàn)鈦合金 復(fù)雜薄板類鍛件鍛造成形，提高鈦合金復(fù)雜薄板類鍛件的成形質(zhì)量。
[0014] 以牌號(hào)為TC4的鈦合金復(fù)雜薄板類鍛件為例：
[0015] 經(jīng)檢測(cè)該合金復(fù)雜薄板類鍛件外形尺寸完整。
[0016] 經(jīng)檢測(cè)該合金復(fù)雜薄板類鍛件的室溫拉伸性能，其抗拉強(qiáng)度為980MPa~ lOOOMPa(大于設(shè)計(jì)使用要求的895MPa)，伸長(zhǎng)率為0. 2 %時(shí)的屈服強(qiáng)度為945MPa~ 96010^(大于設(shè)計(jì)使用要求的82510^)，斷后伸長(zhǎng)率為11.5%~13.5%(大于設(shè)計(jì)使用要 求的10% )，斷面收縮率為43. 5%~47. 5% (大于設(shè)計(jì)使用要求的20% )。
[0017] 上述檢測(cè)結(jié)果表明，采用該成形方法成形的TC4合金復(fù)雜薄板類鍛件各項(xiàng)性能指 標(biāo)均符合要求。
【附圖說明】
[0018] 下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0019] 圖1是坯料的分料結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020] 圖2是中間坯的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021] 實(shí)施本發(fā)明所述的鈦合金復(fù)雜薄板類鍛件的等溫鍛造成形方法需要提供鍛造加 熱爐、等溫壓力機(jī)、機(jī)械手等設(shè)備。下面以我國(guó)材料牌號(hào)為TC4的鈦合金為例來詳細(xì)說明該 方法的【具體實(shí)施方式】：
[0022] 該合金主要化學(xué)元素含量（重量百分比）為：含A1量5.5%~6.8%、含V量 3. 5%~4. 5%、含F(xiàn)e量彡0· 30%、含C量彡0· 10%、含N量彡0· 05%、含Η量彡0· 015%、 含0量< 0. 20 %、其他元素單個(gè)< 0. 10 %且總和< 0. 40 %、余量為Ti。
[0023] 本方法的步驟如下：
[0024] 取一定規(guī)格的TC4棒材，裝入電爐中加熱至相變點(diǎn)以下30°C，保溫270min;
[0025] 將保溫后的棒材取出，在自由鍛錘上進(jìn)行鐓粗，再拔長(zhǎng)；控制坯料左端不變，對(duì)距 離坯料左端a處進(jìn)行分料、拔長(zhǎng)，然后將坯料整體鐓扁，如1所示；再對(duì)坯料的左端進(jìn)行拔長(zhǎng) 并整形，制成中間坯，如2所示；
[0026] 將中間坯回爐加熱至相變點(diǎn)以下30°C;將模具加熱至880°C~900°C;采用二硫化 鉬+機(jī)油對(duì)模具上下型腔進(jìn)行潤(rùn)滑；將加熱好的中間坯置于等溫壓力機(jī)的下模中，進(jìn)行鍛 造；鍛造過程分三火進(jìn)行；
[0027] 第一火鍛造：將上模以速率為0. 2mm/s進(jìn)行第一次下壓，欠壓量為20mm，保壓時(shí) 間為60s;再將上模抬高，以速率為0.lmm/s進(jìn)行第二次下壓，欠壓量為18mm，保壓時(shí)間為 60s;再將上模抬高，以速率為0. 08mm/s進(jìn)行第三次下壓，欠壓量為15mm，保壓時(shí)間為60s; 生產(chǎn)過程參數(shù)如下表所示：
[0028]
[0029] 第二火鍛造：將上模以速率為0· 08mm/s進(jìn)行下壓，欠壓量為5mm~6mm，保壓時(shí)間 為60s;生產(chǎn)過程參數(shù)如下表所示：
[0030]
[0031] 第三火鍛造：將上模以速率為0. 08mm/s進(jìn)行下壓，將鍛件壓至最終尺寸，保壓時(shí) 間為120s，生產(chǎn)過程參數(shù)如下表所示：
[0032]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種鈦合金復(fù)雜薄板類鍛件的等溫鍛造成形方法，其特征在于，包括以下步驟： 取一定規(guī)格的鈦合金棒材，裝入電爐中加熱至相變點(diǎn)以下30°c，保溫270min; 將保溫后的棒材取出，在自由鍛錘上進(jìn)行鐓粗，再拔長(zhǎng)；控制坯料左端不變，對(duì)距離坯 料左端a處進(jìn)行分料、拔長(zhǎng)，然后將坯料整體鐓扁；再對(duì)坯料的左端進(jìn)行拔長(zhǎng)并整形，制成 中間坯； 將中間坯回爐加熱至相變點(diǎn)以下30°C;將模具加熱至880°C~900°C;采用二硫化鉬 +機(jī)油對(duì)模具上下型腔進(jìn)行潤(rùn)滑；將加熱好的中間坯置于等溫壓力機(jī)的下模中，進(jìn)行鍛造； 鍛造過程分三火進(jìn)行； 第一火鍛造：將上模以速率為0. 2mm/s進(jìn)行第一次下壓，欠壓量為20mm，保壓時(shí)間為 60s;再將上模抬高，以速率為0.lmm/s進(jìn)行第二次下壓，欠壓量為18mm，保壓時(shí)間為60s; 再將上模抬高，以速率為〇. 〇8mm/s進(jìn)行第三次下壓，欠壓量為15mm，保壓時(shí)間為60s; 第二火鍛造：將上模以速率為〇· 08mm/s進(jìn)行下壓，欠壓量為5mm~6mm，保壓時(shí)間為 60s； 第三火鍛造：將上模以速率為0. 08mm/s進(jìn)行下壓，將鍛件壓至最終尺寸，保壓時(shí)間為 120s〇2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鈦合金復(fù)雜薄板類鍛件的等溫鍛造成形方法，其特征在于， 所述鈦合金為TC4合金。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種鈦合金復(fù)雜薄板類鍛件的等溫鍛造成形方法，其步驟為：先在自由鍛錘上對(duì)坯料進(jìn)行鐓粗，再拔長(zhǎng)；在控制坯料左端不變，對(duì)距離坯料左端a處進(jìn)行分料、拔長(zhǎng)，然后將坯料整體鐓扁；再對(duì)坯料的左端進(jìn)行拔長(zhǎng)并整形，制成中間坯；最后對(duì)中間坯進(jìn)行等溫鍛造成形。該方法能夠有效地實(shí)現(xiàn)鈦合金復(fù)雜薄板類鍛件鍛造成形，提高鈦合金復(fù)雜薄板類鍛件的成形質(zhì)量。該方法用于鈦合金復(fù)雜薄板類鍛件的等溫鍛造成形。
【IPC分類】B21J1/06, B21J5/02, B21J3/00
【公開號(hào)】CN105397001
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510866283
【發(fā)明人】占立水, 李艷英, 夏春林, 范茂艷, 葉康源
【申請(qǐng)人】貴州安大航空鍛造有限責(zé)任公司
【公開日】2016年3月16日
【申請(qǐng)日】2015年12月2日