高温合金.ppt

≥900 ≥1000 1 1120 14 ≤700 Φ406 5 ≥900 ≥1000 3 1120 9 ≤700 Φ360 3 终锻温度 /℃ 开锻温度 /℃ 保温时间 /h 加热温度 /℃ 升温时间 /h 装炉温度 /℃ 锭型/mm 锤吨位 表3 GH2135合金锻锤开坯加热制度及锻造制度 另外，在低于900℃以下，再企图用大变形量使温度回升，也容易产生内裂纹。因此，首先须严格控制温度，其次才是控制打击量和锻造速度，使表面温度保持在1000℃左右。 加热温度不可太高，如有一次在1140~1150℃出炉，结果在锻造部位出现中心裂纹和“破肚子”现象。在切掉这段以后，再回炉加热至1120℃，重新锻造，得到较好的结果；说明一旦超温，再降到1120℃重新加热仍然是可行的。 锻造出现棱角以后，要在较高温度下(不低于900℃)倒角，否则便会出现角裂。开坯拔长变形比应不小于2.5~3。 水压机开坯 水压机开坯的特点，是变形速度较锤锻约低30倍，每次压下量可比锤锻高3倍左右。在条件相似的条件下，钢锭的加热温度可比锤锻高20℃左右。1250t水压机开坯锻φ360~406mmGH2135合金锭时，加热到1140℃，表面及内部质量都较好。由于水压机工作速度较低，锭运送距离较长，锭型截面不可过小，否则易产生角裂。因此，水压机开坯到300~250mm方以后，再转到锤锻是比较合理的。利用了在低速下可在偏高温度下开坯，使锻造温度范围变宽，又可利用当截面小冷却快时，在决速锻造下，使热效应保证温度回升，延长锻造时间。 3000t水压机对550mm方锭开坯比φ406mm以下锭的开坯难度大，这主要是由于锭截面尺寸增加后，使结晶条件变坏，偏析严重。在这种情况下，必须注意严格控制加热制度(如加热速度、温度和均匀性等)以防产生热应力和超温。当形成较大劈裂时，最好留头锻造。水压机开坯，在正常情况下锻造收得率可达75％左右。 镦饼 在已生产的几种发动机GH2135合金涡轮盘中，有的在3t及5t锤上镦饼。有的在3000t水压机上进行。在锤上镦饼加热温度以1120±10℃为宜。较好的工艺路线是：先稍许镦平端面(为原高的1/5）后，倒棱滚圆，再进行镦饼，一般用两火完成。采用先镦粗到1/2后再拔长、倒棱、滚圆再镦饼的工艺不但废品率较高，而且生产率也低。然而，为保证树枝晶偏析的消除，后一种工艺可能更为有效。水压机上墩饼加热温度第一火为1120±10℃，后几火可提高到1140℃。 涡轮模锻 GH2135合金多数盘件在8000t水压机上进行模锻，加热温度控制在1150±10℃，经过几批生产，效果较好，模锻成型性GH2036合金相当。生产证明，只要保证加热温度合适，模具很好地润滑和模温不低于18℃，就不会出现什么问题。但是当加热温度偏高时，则容易在轮缘中心产生模锻裂纹。有一部分盘件是在12000t水压机上进行模锻，采用了相同加热制度，结果也很好。 涡轮盘的精化模锻 在制造发动机时，材料的利用率是很低的，而锻件利用率就更低。1968 年，上重、上钢五厂、航空材料研究院和中国科学院金属研究所共同提出了精化模锻工艺，并用GH2135合金进行了试验研究。使某发动机一、二级涡轮盘锻件的材料消耗由原来的250kg，下降到150kg左右。这样不但节约了金属材料，也减少了切削加工量，精化前后模锻件材料利用率如表4所示。 43.5~47.0 28.15 60~65 29.6~33.1 28.15 85~95 二级盘 48.8~51.5 44.8 87~92 29.7~31.8 44.8 141~155 一级盘 材料利用率/% 零件重/Kg 锻件重/Kg 材料利用率/% 零件重/Kg 锻件重/Kg 精化后 精化前 锻件名称 表4 精化前后模锻件材料利用率 模锻坯料加热时间不宜过长,模压前在1120~1140℃保温30~40min。模压时开锻温度一般为1000~1040℃，模压终了温度在900℃左右。模压变形时间大多在6min之内。 为了避免锻模在使用中出现裂纹，模压时减少坯料降温，模压前将模具预热至300~360℃。模具以胶状MoS2、锭子油及石墨作滑润剂。 精化模锻试验所用圆饼坯料尺寸和重量，每级盘有三种规格，模锻成型后，产生不同变形比，如表5所示。 精化模锻在12000t水压机上进行。坯料都是在煤气灶式炉中加热，其加热制度如图15所示。通过模锻实践，第一、二种规格的坯料成形性良好，第三种规格亦能在多次压下后成形，未发生裂纹，后者操作较困难，容易产生折叠等缺陷。 3.20 67 180 ×340 5.49 60 280 ×1