本發(fā)明專利技術(shù)涉及TC4合金葉片的鍛造工藝，包括以下步驟：充氫處理、機(jī)械加工、第一次吹砂處理、噴涂潤滑劑、模具預(yù)熱、鍛造、去飛邊、第二次吹砂處理、最后將固態(tài)置氫鈦合金葉片鍛件表面清潔后，置入管式固態(tài)置氫爐中，加熱至700～750℃，冷卻至室溫即可。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明專利技術(shù)提供的TC4合金葉片的鍛造工藝，由于對(duì)TC4合金進(jìn)行固態(tài)置氫處理，在鈦合金葉片坯料中添加0.1～0.4％的氫元素，以及對(duì)鍛造工藝參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，改善了鈦合金葉片的成型性能，降低了鍛造溫度，從而減小模具變形和模具磨損程度，進(jìn)而提高了鈦合金葉片的尺寸精度，同時(shí)降低了成本。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及TC4合金葉片的鍛造工藝。
技術(shù)介紹
近年來，隨著新型飛機(jī)向輕量化、高性能和低成本的方向發(fā)展，對(duì)其動(dòng)力系統(tǒng)提出了更高的要求。渦扇航空發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)扇葉片工作條件比較惡劣，而鈦合金具有比強(qiáng)度高、耐腐蝕和耐高溫等一系列優(yōu)點(diǎn)，這使得鈦合金在風(fēng)扇葉片領(lǐng)域獲得了大量的應(yīng)用。提高鈦合金葉片的機(jī)械性能可以提高發(fā)動(dòng)機(jī)的循環(huán)參數(shù)，還可以為葉片減重，這些是提高發(fā)動(dòng)機(jī)推重比的有效方法。但是鈦合金屬于難變形材料，加之風(fēng)扇葉片形狀的復(fù)雜性導(dǎo)致其鍛造工藝性差、鍛造溫度高，這使得葉片鍛造過程中能耗較大，并且對(duì)鍛造模具的性能要求很高，等溫鍛造一般要采用鎳基高溫合金，極大地增大了模具成本。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)所要解決的技術(shù)問題是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足：提供TC4合金葉片的鍛造工藝。本專利技術(shù)的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：TC4合金葉片的鍛造工藝，包括以下步驟：(1)充氫處理：將TC4合金表面用丙酮清洗后，置入管式固態(tài)置氫爐中，抽真空到1.0×10-3～1.5×10-3Pa，以10～15℃/min的速度加熱至750～850℃，保溫10～15min，按TC4合金坯料的重量百分比充入0.1～0.4％的氫氣，以6～10℃/min的速度冷卻至室溫，即得到固態(tài)置氫鈦合金葉片；(2)機(jī)械加工：將固態(tài)置氫鈦合金葉片進(jìn)行機(jī)械加工，得到固態(tài)置氫鈦
合金葉片預(yù)制坯料；(3)第一次吹砂處理：對(duì)固態(tài)置氫鈦合金葉片預(yù)制坯料表面進(jìn)行吹砂處理和打磨處理；(4)噴涂潤滑劑：在固態(tài)置氫鈦合金葉片預(yù)制坯料表面噴涂鈦合金玻璃潤滑劑；(5)模具預(yù)熱：將鍛造模具安裝于曲柄壓力機(jī)上，將模具加熱至250～350℃保溫；(6)鍛造：對(duì)固態(tài)置氫鈦合金葉片預(yù)制坯料進(jìn)行鍛造，上模壓下速度為0.1～0.3mm/s，上下模具閉合后即得到固態(tài)置氫鈦合金葉片鍛件；(7)去飛邊：將固態(tài)置氫鈦合金葉片鍛造坯料去除飛邊；(8)第二次吹砂處理：對(duì)固態(tài)置氫鈦合金葉片鍛件的表面進(jìn)行吹砂和打磨處理；(9)將固態(tài)置氫鈦合金葉片鍛件表面清潔后，置入管式固態(tài)置氫爐中，抽真空到1.0×10-3～1.5×10-3Pa，以5～15℃/min的速度加熱至700～750℃，爐內(nèi)真空度高于3×10-3Pa后保溫2～3h，以6～10℃/min的速度冷卻至室溫。所述步驟(1)中充入氫氣的流量為0.8～1.5L/min，保溫2～5h。所述步驟(1)中按鈦合金葉片坯料的重量百分比充入0.3％的氫氣；所述步驟(5)中保溫10～20分鐘，保溫期間溫度波動(dòng)范圍為±1℃。所述步驟(6)中裝有固態(tài)置氫鈦合金葉片預(yù)制坯料的模具在液壓機(jī)上的電阻爐內(nèi)升溫應(yīng)為760～810℃范圍內(nèi)，保溫10～30min。所述步驟(6)中鍛造溫度為800℃時(shí)，上模壓下速度為0.15mm/s。同現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)的有益效果為：本專利技術(shù)提供的TC4合金葉片的鍛造工藝，由于對(duì)TC4合金進(jìn)行固態(tài)置氫處理，在鈦合金葉片坯料中添加0.1～0.4％的氫元素，以及對(duì)鍛造工藝參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，改善了鈦合金葉片的成型性能，降低了鍛造溫度，從而減小模具變形和模具磨損程度，進(jìn)而提高了鈦合金葉片的尺寸精度，同時(shí)降低了成本。具體實(shí)施方式本專利技術(shù)實(shí)施方式主要提供TC4合金葉片的鍛造工藝，為便于很好的理解，下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本專利技術(shù)作進(jìn)一步說明，但本專利技術(shù)的內(nèi)容并不限于此。實(shí)施例1TC4合金葉片的鍛造工藝，包括以下步驟：(1)充氫處理：將TC4合金表面用丙酮清洗后，置入管式固態(tài)置氫爐中，抽真空到1.0×10-3Pa，以10℃/min的速度加熱至750℃，保溫10min，按TC4合金坯料的重量百分比充入0.1％的氫氣，以6℃/min的速度冷卻至室溫，即得到固態(tài)置氫鈦合金葉片；(2)機(jī)械加工：將固態(tài)置氫鈦合金葉片進(jìn)行機(jī)械加工，得到固態(tài)置氫鈦合金葉片預(yù)制坯料；(3)第一次吹砂處理：對(duì)固態(tài)置氫鈦合金葉片預(yù)制坯料表面進(jìn)行吹砂處理和打磨處理；(4)噴涂潤滑劑：在固態(tài)置氫鈦合金葉片預(yù)制坯料表面噴涂鈦合金玻璃潤滑劑；(5)模具預(yù)熱：將鍛造模具安裝于曲柄壓力機(jī)上，將模具加熱至350℃保溫；(6)鍛造：對(duì)固態(tài)置氫鈦合金葉片預(yù)制坯料進(jìn)行鍛造，鍛造溫度為
800℃，保溫10min，上模壓下速度為0.15mm/s，上下模具閉合后即得到固態(tài)置氫鈦合金葉片鍛件；(7)去飛邊：將固態(tài)置氫鈦合金葉片鍛造坯料去除飛邊；(8)第二次吹砂處理：對(duì)固態(tài)置氫鈦合金葉片鍛件的表面進(jìn)行吹砂和打磨處理；(9)將固態(tài)置氫鈦合金葉片鍛件表面清潔后，置入管式固態(tài)置氫爐中，抽真空到1.0×10-3Pa，以5℃/min的速度加熱至700℃，爐內(nèi)真空度高于3×10-3Pa后保溫2h，以6℃/min的速度冷卻至室溫。所述步驟(1)中充入氫氣的流量為0.8L/min，保溫2h。所述步驟(1)中按鈦合金葉片坯料的重量百分比充入0.3％的氫氣；所述步驟(5)中保溫10分鐘，保溫期間溫度波動(dòng)范圍為±1℃。實(shí)施例2TC4合金葉片的鍛造工藝，包括以下步驟：(1)充氫處理：將TC4合金表面用丙酮清洗后，置入管式固態(tài)置氫爐中，抽真空到1.5×10-3Pa，以15℃/min的速度加熱至850℃，保溫15min，按TC4合金坯料的重量百分比充入0.4％的氫氣，以10℃/min的速度冷卻至室溫，即得到固態(tài)置氫鈦合金葉片；(2)機(jī)械加工：將固態(tài)置氫鈦合金葉片進(jìn)行機(jī)械加工，得到固態(tài)置氫鈦合金葉片預(yù)制坯料；(3)第一次吹砂處理：對(duì)固態(tài)置氫鈦合金葉片預(yù)制坯料表面進(jìn)行吹砂處理和打磨處理；(4)噴涂潤滑劑：在固態(tài)置氫鈦合金葉片預(yù)制坯料表面噴涂鈦合金玻璃
潤滑劑；(5)模具預(yù)熱：將鍛造模具安裝于曲柄壓力機(jī)上，將模具加熱至250℃保溫；(6)鍛造：對(duì)固態(tài)置氫鈦合金葉片預(yù)制坯料進(jìn)行鍛造，鍛造溫度為800℃，保溫10min，上模壓下速度為0.15mm/s，上下模具閉合后即得到固態(tài)置氫鈦合金葉片鍛件；(7)去飛邊：將固態(tài)置氫鈦合金葉片鍛造坯料去除飛邊；(8)第二次吹砂處理：對(duì)固態(tài)置氫鈦合金葉片鍛件的表面進(jìn)行吹砂和打磨處理；(9)將固態(tài)置氫鈦合金葉片鍛件表面清潔后，置入管式固態(tài)置氫爐中，抽真空到1.5×10-3Pa，以15℃/min的速度加熱至750℃，爐內(nèi)真空度高于3×10-3Pa后保溫3h，以10℃/min的速度冷卻至室溫。所述步驟(1)中充入氫氣的流量為1.5L/min，保溫5h。所述步驟(1)中按鈦合金葉片坯料的重量百分比充入0.3％的氫氣；所述步驟(5)中保溫20分鐘，保溫期間溫度波動(dòng)范圍為±1℃。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)提供的TC4合金葉片的鍛造工藝，由于對(duì)TC4合金進(jìn)行固態(tài)置氫處理，在鈦合金葉片坯料中添加0.1～0.4％的氫元素，以及對(duì)鍛造工藝參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，改善了鈦合金葉片的成型性能，降低了鍛造溫度，從而減小模具變形和模具磨損程度，進(jìn)而提高了鈦合金葉片的尺寸精度，同時(shí)降低了成本。本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
TC4合金葉片的鍛造工藝，其特征在于：包括以下步驟：(1)充氫處理：將TC4合金表面用丙酮清洗后，置入管式固態(tài)置氫爐中，抽真空到1.0×10?3～1.5×10?3Pa，以10～15℃/min的速度加熱至750～850℃，保溫10～15min，按TC4合金坯料的重量百分比充入0.1～0.4％的氫氣，以6～10℃/min的速度冷卻至室溫，即得到固態(tài)置氫鈦合金葉片；(2)機(jī)械加工：將固態(tài)置氫鈦合金葉片進(jìn)行機(jī)械加工，得到固態(tài)置氫鈦合金葉片預(yù)制坯料；(3)第一次吹砂處理：對(duì)固態(tài)置氫鈦合金葉片預(yù)制坯料表面進(jìn)行吹砂處理和打磨處理；(4)噴涂潤滑劑：在固態(tài)置氫鈦合金葉片預(yù)制坯料表面噴涂鈦合金玻璃潤滑劑；(5)模具預(yù)熱：將鍛造模具安裝于曲柄壓力機(jī)上，將模具加熱至250～350℃保溫；(6)鍛造：對(duì)固態(tài)置氫鈦合金葉片預(yù)制坯料進(jìn)行鍛造，上模壓下速度為0.1～0.3mm/s，上下模具閉合后即得到固態(tài)置氫鈦合金葉片鍛件；(7)去飛邊：將固態(tài)置氫鈦合金葉片鍛造坯料去除飛邊；(8)第二次吹砂處理：對(duì)固態(tài)置氫鈦合金葉片鍛件的表面進(jìn)行吹砂和打磨處理；(9)將固態(tài)置氫鈦合金葉片鍛件表面清潔后，置入管式固態(tài)置氫爐中，抽真空到1.0×10?3～1.5×10?3Pa，以5～15℃/min的速度加熱至700～750℃，爐內(nèi)真空度高于3×10?3Pa后保溫2～3h，以6～10℃/min的速度冷卻至室溫。...
【技術(shù)特征摘要】
1.TC4合金葉片的鍛造工藝，其特征在于：包括以下步驟：(1)充氫處理：將TC4合金表面用丙酮清洗后，置入管式固態(tài)置氫爐中，抽真空到1.0×10-3～1.5×10-3Pa，以10～15℃/min的速度加熱至750～850℃，保溫10～15min，按TC4合金坯料的重量百分比充入0.1～0.4％的氫氣，以6～10℃/min的速度冷卻至室溫，即得到固態(tài)置氫鈦合金葉片；(2)機(jī)械加工：將固態(tài)置氫鈦合金葉片進(jìn)行機(jī)械加工，得到固態(tài)置氫鈦合金葉片預(yù)制坯料；(3)第一次吹砂處理：對(duì)固態(tài)置氫鈦合金葉片預(yù)制坯料表面進(jìn)行吹砂處理和打磨處理；(4)噴涂潤滑劑：在固態(tài)置氫鈦合金葉片預(yù)制坯料表面噴涂鈦合金玻璃潤滑劑；(5)模具預(yù)熱：將鍛造模具安裝于曲柄壓力機(jī)上，將模具加熱至250～350℃保溫；(6)鍛造：對(duì)固態(tài)置氫鈦合金葉片預(yù)制坯料進(jìn)行鍛造，上模壓下速度為0.1～0.3mm/s，上下模具閉合后即得到固態(tài)置氫鈦合金葉片鍛件；(7)去飛邊：將固態(tài)置氫鈦合金葉片鍛造坯料去除飛邊；(8)第二次吹砂處理：對(duì)固態(tài)置氫鈦合金葉片鍛件的表面進(jìn)行吹砂和打磨處理；(9)...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：劉盼，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：西安以鏘電子科技有限責(zé)任公司，
類型：發(fā)明
國別省市：陜西;61
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