GH4169合金超大异形环件制造工艺研究

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1、KeyManufacturingTechnologyofAeroengine航空发动机关键制造技术GH4169合金超大异形环件制造工艺研究ManufacturingTechnologyforLargeContourRingofGH4169Alloy贵州航宇科技发展股份有限公司　　罗鸿飞　刘有云　宋　捷　杨家典　孙传华　吴永安此次研制的机匣锻件采用异形整体轧制技术，直接将整个机匣进行整体成型，不仅节约大量材料，降低加工成本，最重要是不用分段生产再进行焊接，提高了机匣的均匀性及整体性能水平。[1]织对热加工工艺

2、特别敏感。不同水平。的加工工艺可获得不同性能的合金制件，这为获得不同要求的零件提供锻件情况罗鸿飞了可能，也给成形工艺提出了较高的锻件材料为GH4169合金，该合[2]贵州航宇科技发展股份有限公司要求。金变形抗力大，流动性较差，给锻件技术主管，从事环形锻件制造及研究工飞机发动机机匣类锻件，所用材成形带来困难。另外，该合金对变形作。料一般为GH4169等难变形合金材程度和变形温度较敏感，控制不当容料，且锻件较大、高度较高，受工艺水易造成锻件组织及性能不达标。GH4169合金是以体心四方的平和设备能力的限制，传统

3、的生产方粗加工锻件外形尺寸见图1，锻γ″和面心立方的γ′相沉淀强化的镍法是将整个机匣分段制造后再焊接件重量为4675kg。在此之前，国内基高温合金，在-253~700℃范围内组装，不仅浪费大量珍贵材料，增加还未生产过重量接近5t的GH4169具有良好的综合性能，650℃以下的机加工时，还破坏了锻件的完整性，合金异形环件。屈服强度居变形高温合金之首，并具面临焊接变形和焊接处的性能下降有良好的抗疲劳、抗辐射、抗氧化、耐等系列问题，影响航空发动机的研制成形工艺分析腐蚀性能，以及良好的加工、焊接性和生产。为摆脱上述

4、不利情况，此1　技术难点能和长期组织稳定性，能够制造各种次研制的机匣锻件采用异形整体轧（1）该锻件需用棒材规格为形状复杂的零部件，可制成盘、环、叶制技术，直接将整个机匣进行整体成φ750mm，在国内是首次使用如此大片、轴、紧固件和弹性元件、板材结构型，不仅节约大量材料，降低加工成规格的棒材生产锻件。大规格棒材件、机匣等零部件在航空上长期使本，最重要是不用分段生产再进行焊的组织很难做到细小均匀，需要后期用。该合金的另一特点是合金的组接，提高了机匣的均匀性及整体性能的锻造给予充分的变形，使锻件的组2014年第7

5、期·航空制造技术49论坛FORUMφ1582±1格。所以，能否制出形择在6300t液压机上进行制坯，在（φ1570）状规整，壁厚均匀的异DK53K-700/600-4500/1000环轧机（φ1391）70±1形毛坯是一个关键。上进行整体异形轧制。（4）为保证锻件为保证轧制出理想的锻件形状组织性能满足要求，需及尺寸，其中一项关键因素是异形毛保证锻件轧制时有足坯的形状和尺寸设计是否合理。设65±1够变形量，要准确计算计时，首先按一定变形量反算异形毛异形毛坯的形状和尺坯的形状和尺寸，再用数值模拟验证735±1寸

6、，防止轧制时变形不所计算出的异形毛坯是否满足轧制（723.5）均或变形不足。需要，根据模拟结果和实际生产能力2　成形方法分析修正异形毛坯设计结果。74±148±1该机匣锻件为碗在制备异形毛坯时，坯料冲孔后状异形环件，为保证锻进行马架扩孔，制出带一定角度的毛φ1749±1件变形均匀一致，提高坯，再用冲头进行胀形，使毛坯斜度（φ1760.8）锻件的综合性能，选择接近锻件斜度，并圆整毛坯。制坯过φ1955±1（φ1943）采用异形制坯加整体程中需控制好毛坯的椭圆度及壁厚图1　粗加工锻件图异形轧制成形技术。使差，在

7、生产操作时加强过程控制。用整体异形轧制技术，锻件镦粗、冲孔的数值模拟结果织趋于均匀细小。不仅提高产品的尺寸精度，还能提高见图2和图3。（2）锻件为碗状异形环件，锻件锻件各部位变形的一致性，降低各部从图2中可以看出，镦粗完成斜度较大，其大头和小头尺寸相差较位间变形、温度、应力等的差异。为了后鼓肚较小，心部温度最高，锻件大，内径大小头相差370mm，外径大更准确地把握锻件在成形过程中温度上下表面因与锤砧接触而迅速降小头相差350mm，高度达765mm，成及变形的情况，采用计算机数值模拟温。因此在生产前工装需预热

8、至形困难。技术对锻件成形过程进行分析，根据250~300℃，锻造过程中应尽可能减（3）经研究分析，轧制碗状异形模拟结果对工艺方案进行修正。少转移时间，镦粗过程中上下端面垫锻件，需要制备带锥度的异形毛坯。该锻件材料为GH4169合金，保温棉，减少锻件与砧面的接触，减异形毛坯的锻造难度较大，锻造时毛材料变形抗力大，对轧制设备吨位少上下端面的温降。从图3中可以坯尺寸不易控制，造成异形毛坯斜度要求较大。通过计算机数值模拟