PDF《高温镍基合金的锻 造》

高温镍基合金 的锻造 " 安装边 " 锻件最小余量的修正 王建 民 中国人 民解 放军 工厂季松茂 上海吴淞锻造 厂 安装边是 援外设 备 一一 加 力燃室 上 的一 个重 要 零件 , 如图所示,因生 产 数量 很少,考虑 经济效 益等各 种因素,在保证质量 的前 提下 , 采用 自由锻造工 艺进行生 产,提供 毛坯 .

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一、、、、图安装边零件图 我们 对该零件进行分析 , 从材 料 成分 、 棒料质量到 零件形 状 尺寸 等诸多方面 进行工艺 上 的研究 , 试 图探索出锻造 高温镍基合金 的合理工艺 , 并力求达到最小 的锻造余量 , 最大 限度 地节约镍基贵重金 属.

一、高温镍基合金化 学成分及性能 、 化学成分 《 《 《 》 、 众'一《'一喊一'《.砚 砚、性能特点 高温镍基合金是 以镍元 素为基 体,加人 、 、 、 合金元素 , 由犷相 沉淀硬化 工 艺获得 的一种 高温 、 高强 度合金 , 其密度为 , 它具有很高 的持久强度 , 冷 热疲劳强 一 度及 良好的抗氧化耐蚀性能 导热系数小 , 对加热条件的变化 比较敏感 变形抗 力大 , 高 温变 形温度范围狭窄 、 再结晶温度高 、 再结晶速度缓慢

二、锻件 图的制 定 根据试生产的经验 , 制定 了图 所示 的锻件图 口口口「一侧侧片 一翻翻卜卜卜卜卜卜卜卜月卜习 习习召召杜公夕俘 俘图徽件 目 锻造特点是两件连 锻,按"一犷标准和企业标准 , 对锻件的余量和公差 进行 了修正 , 降低料坯高度 和 直径 之比完全避免 了在徽粗工步 中的纵向弯 曲,为后道工步 的顺利进行创 造 了条件 余量与公差 修正后 的锻件重 公斤 、 落料重量 公斤 每只安 装边零件的锻坯 重量 比原来规定减少 公斤 , 达到节约镍合金的 目的 .

三、锻造工 艺 的制定 、 下料 用 片砂轮切 割,两端平 整,除毛刺 棒尺寸为 功、、加热 高温合 金通 常采 用 电阻 炉加热 材料 成分 比较复杂 , 加人铬 、 硅元 素使合金导 热能 力更 下降尤其在 以下的导 热更差 而提高加热速度将会导 致开裂 所以必须在 中温 电 阻炉 中进行充分预 热,然后 置于高温电阻炉 中加热 我们采 用贯通连续 式 煤气加 热炉 进行加 热 城市煤气燃烧 比较充分时 , 与 所形成 的 微量硫化物不足 于 构成影 响 由于平焰 烧嘴所 固有 的优点 , 加热 区温度场 比较均匀 , 使 棒料加热时的温度 差就比较小 , 加热规 范见 图'""沂沂沂沂,,

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第一火次 , ' 肪,',分钟 第二火 次 第三 火次图加热规范 首 先将 功十的棒 料置于 贯通 连续式加 热炉 的后端坯料进 口处.利用外溢 的 热废气充分 预热到 左右进行保温 然后推人加热 区加热至始 锻温度 , 再进行保温 第二 火 次及 以后诸火次均不预热,直接放人加 热区升温、保温 、 其时 间取第 一 火次相 应时间的即可 其始锻 温度 比第一 火次略低一些 , 第一 火次的终锻温度要 比规定的终锻温度略高一 些 高温加 热区炉温 由热 电高温计及光 学高温计来 监视 . 人工调节 空气、煤气 输人 量,使炉 膛 加热 区始 终保持在 " 至"的范围之 内.、锻造 高温镍基合金的锻造特点是 由材料本身的特点及 " 安装边 " 零件高温使用要 求所决 定 该合金通 常无 同素异 晶转变 , 锻件晶粒度大小及 均匀程度与变形 温度 、 变形程度有很 大的关系 , 其临介 变形程度范围 比较宽 一 为使低倍组织均匀 , 既要使变形均匀 , 又要使 每火 次 的变形 量不低于 临介 变形 程度过大的 变形 量必然会产生 过大的变形 抗力 , 同时容易 引起开裂 过窄的锻 造温度 、 过 高的再结品温度 , 缓慢 的再结晶速度要求我 们对每个工步 的锻 造温度 、 变形程度都要严格控制 , 并拟定严格的 操作规则 锻造工步 徽粗 ― 冲孔 ―冲头扩孔 ― 马杠扩孔 ― 马杠扩孔 '一 火次 谁… 畜偿揍 图 袱粗 ― 冲孔 ― 冲头 扩孔 第二 火次如 图 所示 第三火次如图 所示洲仁刁刁巨巨鱼 旦到到尹尹才月 了于 ' ' 目目卜卜气气淄争 争图马杠扩孔 图 马杠扩孔 操作规则 ①严格控制始锻 温度 , 防止加 热不 当而造成 废品 . 每工步的终锻温 度均不得 低于".②经 常翻 动加热 区 的棒料 , 使 内外 温 度均匀 , 防止 出现 裂纹 ③预 热所使用工具温 度应 在一的范 围内.④上 下砖 面应光 滑平整 , 边缘采用大于 的 圆角 ⑤为使低倍组织均匀 , 每火次 的变形 量在 以上 ⑥马杠扩孔 时的送进量要 均匀,防止 内圆面不均匀凹 凸起伏太大 ⑦必须消 除锻造 中出现 的缺 陷后再进行锻 造或再次加 热、冷却 锻后冷却是获得合格锻 件的关键 为避免急冷造成裂纹或 白点等缺陷 , 故应缓冷 再结晶 速度 比较缓慢 , 还需借助 锻件自身的热量来完成再结晶 , 通 常采 用灰冷或坑 冷 在具体实施 中采用桶冷 将要 堆放锻 件的桶预先装人其他热锻件 , 再放人锻造完毕的安 装边 锻件 锻 完一 批在上面复 盖一层其他 热锻件,自然冷 却,约至 左 右取 出空冷 . 、 热处理 锻 件采用 固溶处 理,以得到过饱和固溶体,控制一定的品粒度固溶 处理的温度选用士"经固溶处理后 为单相 马 氏体组织 . 有时也会 出现 , 相.热处理 曲 线见 图士冷空、土分分分时'分一此匕一比明、锻件检验结果 外观检验全部合格 , 诸尺 寸均符合锻件图要 求 化学成分 验证为 超声波探伤未发现 内部缺陷 低倍组织合格 晶粒度为 级且分布较均匀 ,