变形高温合金工艺---第一讲(培训课程)幻灯片课件.pptx

卓伊(上海)实业有限公司新进技术员工培训课程

第一讲

变形高温合金棒材的加工

2017年03月

2017-03-06

1.变形高温合金及变形工艺

变形高温合金：进行冷、热塑性变形加工后应用的高温合金。

冷变形加工：低于再结晶温度使金属产生塑性变形的加工工艺。

冷拔、冷轧、冷锻、冲压、冷挤压等。

合金种类：GH3030、GH690、GH600、GH800

GH4169、GH4145等

热变形加工：高于再结晶温度使金属产生塑性变形的加工工艺。

热轧、模锻、自由锻、热挤压等

合金种类：Waspaloy、IN718、GH742、U720Li等

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2.变形高温合金的应用及发展趋势

应用：航空、航天、航海、汽车；核能、燃机；化工发展趋势：

①高温、高强：高推比、高效率发动机

常规合金→高强合金→粉末合金

IN718U720LiIN100

Waspaloy

②大型化：地面燃机等(直径超过2m大型盘锻件)

③零件复杂化、轻薄化：整体叶盘、箔材、复杂管材

工艺难度越来越大

工艺作用越来越大

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型材：板、棒、丝、带

零件：叶片

盘件

机匣等

↓

均匀化处理铸锭

↓

锻造开坯棒材

3.变形高温合金的生产工艺

坯料生产：冶炼铸锭

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3.1棒材的生产工艺三、变形高温合金的生产工艺

3.1.1冶炼工艺

冶炼铸锭)均匀化处理铸锭锻造开坯棒材

Triple-Meli

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VAR

VIM

VIM

ESR

3.1棒材的生产工艺

3.1.1冶炼工艺

(1)真空感应熔炼

结构：

√熔炼室

√加料室

√浇注室

√真空系统√控制系统

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3.1.1冶炼工艺

(1)真空感应熔炼结构

√坩埚(一般为MgO)√线圈

工作原理

√交变电流产生交变磁场√交变磁场产生感应电流√感应电流转化为热能

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3.1棒材的生产工艺

电流分布特征：集肤效应

电磁力：液体流动PowerFeed-

throughPlate

有益作用：

√均匀钢液温度

√使钢液均质PowerCables√改善物化反应动力学条件

如脱氧、夹杂物上浮等

有害作用：

冲刷炉衬

关键参数：功率

真空度

3.1.1冶炼工艺

(1)真空感应熔炼

2017-03-06

夹杂物卷入钢液2Al+3MgO→Al₂O₃+3Mg

MeltChamberVolume

TiltingAxis

Tundish

Mold

3.1棒材的生产工艺

基本工艺：装料→熔化→精炼→合金化→出钢浇注→炉体破空

A、装料：冷装料和热装料

冷装法：固体炉料直接装入坩埚

化学成分清楚

不得有锈蚀、油污

原材料须干燥

块料大小适中、形状规则，堆积密度大

二次块料要小

纯金属为宜

热装法：初炼炉熔炼的钢水专注入真空感应炉的坩埚内

.46

2017-03

3.1.1冶炼工艺

(1)真空感应熔炼

3.1棒材的生产工艺

基本工艺：装料→熔化→精炼→合金化→出钢浇注→炉体破空

B、熔化：使炉料顺利熔化

脱氢、去除杂质元素、有限地脱氮

初熔期、熔化中期、熔化末期

初熔期：高真空度下加热炉料(≤10Pa)至炉料开始熔化炉料表面吸附的气体被逐渐排除

坩埚等吸附的气体(H₂O、H₂、CxHy等)大量释放(当炉料温度达到1000℃时，真空度最低)

要求：最大功率、高真空

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3.1.1冶炼工艺

(1)真空感应熔炼

3.1棒材的生产工艺

基本工艺：装料→熔化→精炼→合金化→出钢浇注→炉体破空

B、熔化：初熔期、熔化中期、熔化末期

熔化中期：从坩埚底部炉料开始熔化起，至80炉料熔化保持合理的熔化速度

维持钢液轻微沸腾

避免钢液喷溅(关闭抽气阀、停止供电、等)防止‘架桥’

熔化末期：保证炉料全部熔化，提升钢液温度，为精炼期准备清除脱硫炉渣等

2017-03-06标志：熔池表面平静、无气泡逸出

3.1.1冶炼工艺

(1)真空感应熔炼

3.1棒材的生产工艺

3.1.1冶炼工艺3.1棒材的生产工艺

(1)真空感应熔炼

基本工艺：装料→熔化→精炼→合金化→出钢浇注→炉体破空

C、精炼：提高钢液的纯净度，为加入易氧化元素和微量有益元素作准备

降低[C]、[O]、[N]的含量

关键参数：

温度：高温有利于脱N、脱C、去除有害杂质