【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及鍛造工藝，具體為一種t字形gh4169高溫合金舵軸鍛件加工方法。
技術(shù)介紹
1、隨著航天飛行器向高超聲速、長航時的不斷推進，飛行器驅(qū)動部件需承受更高的溫度、更苛刻的氣流沖擊環(huán)境，這就對驅(qū)動器的各部件各項指標(biāo)提出更高的要求，其中舵軸就是其中一個比較關(guān)鍵的零件，不僅要求較高的強度還提出更高的沖擊韌性要求。舵軸選用gh4169材料制造來達到承受高溫和氣流沖擊的目的，其結(jié)構(gòu)如圖1、圖2所示，其包括位于上端的大頭段100和位于下端的柱狀桿段200，大頭段100的頂面為平坦部位，大頭段100的截面為四周帶有圓角的四邊形，同時其相對兩側(cè)具有向外凸起形成圓弧形曲面的定位結(jié)構(gòu)300。
2、因舵軸結(jié)構(gòu)為“t”形的異形件，隨形模鍛或自由鍛均難以避開變形合金gh4169的臨界變形而產(chǎn)生晶粒分布不均勻、室溫沖擊韌性無富裕度甚至不合格等問題，該問題的存在對零件使用的穩(wěn)定性和可靠性帶來隱患。為此，目前生產(chǎn)舵軸零件的主流工藝為用鍛造圓棒或鍛造方坯來機加工，但該工藝方法材料利用率低、加工效率低的問題較為突出。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、針對上述問題，本專利技術(shù)提供了一種t字形gh4169高溫合金舵軸鍛件加工方法，其能用于制造“t”字形gh4169舵軸鍛件，制得的鍛件晶粒均勻分布，同時能夠?qū)崿F(xiàn)材料的有效利用、加工效率較大。
2、其技術(shù)方案是這樣的：一種t字形gh4169高溫合金舵軸鍛件加工方法，其特征在于，其包括以下步驟：1、設(shè)計鍛件；“t”字形gh4169舵軸鍛件包括位于上端的大頭段和
3、；
4、2、選擇棒料；根據(jù)設(shè)計的鍛件尺寸選擇棒料，棒料的直徑與鍛件定位結(jié)構(gòu)的直徑d1相等；
5、3、設(shè)計模具；根據(jù)設(shè)計的鍛件設(shè)計模具，模具包括帶擠壓口裝置的陰模、沖頭陽模，以擠壓和墩粗一體成型的方式進行鍛造；
6、4、鍛造模擬；根據(jù)步驟1-3設(shè)計的內(nèi)容使用deform數(shù)值模擬軟件進行鍛造模擬，模擬的鍛造工藝為：鍛造設(shè)備為螺旋壓力機，加熱溫度為1010~1020℃，加熱最短保溫時間t短=（0.8×d1）分鐘，加熱最長保溫時間t長=（0.8×d1+90）分鐘，其中d1為棒料最大有效截面厚度，單位為mm，鍛造過程一火次、一擊成型，控制坯料從加熱爐出爐到開始鍛造的轉(zhuǎn)運時間不超過30秒，模擬過程中鍛件各部分的應(yīng)變值不小于0.6，鍛件中零件部分的最高溫度不超過1130℃，如果不滿足應(yīng)變值和最高溫度要求則修改設(shè)計鍛件時增加的余量和在所述平坦部位設(shè)置凹坑，直到模擬結(jié)果滿足要求；
7、5、鍛造；根據(jù)滿足應(yīng)變值和最高溫度要求的鍛造模擬流程進行鍛造得到鍛件，鍛造后等待15~20秒再進行脫模將鍛件取出；
8、6、熱處理；采用固溶、時效工藝處理鍛件；
9、7、表面清理。
10、其進一步特征在于：
11、步驟1中，零件大頭段兩側(cè)寬度不一致時，鍛件沿平行于長度方向的中心線對稱設(shè)計；
12、步驟3中，模具還包括位于陰模下端的導(dǎo)套和頂桿，所述頂桿由所述導(dǎo)套伸入所述陰模將鍛件頂出；
13、步驟6中，固溶時，將鍛件加熱至1010℃保溫（0.8×d2+60）min后空冷；時效時，加熱至720℃保溫（0.8×d2+480）min，隨爐冷卻至620℃保溫（0.8×d2+480）min后空冷，其中d2為鍛件最大有效厚度尺寸，單位為mm；
14、步驟7中，對鍛件進行吹砂處理。
15、有益效果：采用上述方法鍛造得到的“t”字形gh4169舵軸鍛件能夠有效保證鍛件晶粒度均勻，同時提高了材料的利用率和后續(xù)產(chǎn)品加工的效率，制得的鍛件平均晶粒度可達5級；另外，模具的設(shè)計能夠通過頂桿來進行脫模，可解決軸類鍛件難以脫模及頂出導(dǎo)致鍛件變形的問題；鍛后熱處理方式能夠在強度水平下降不明顯的條件下，室溫沖擊性能較大幅度提升，可實現(xiàn)沖擊性能要求較高鍛件的工業(yè)化生產(chǎn)。
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1.一種T字形GH4169高溫合金舵軸鍛件加工方法，其特征在于，其包括以下步驟：1、設(shè)計鍛件；“T”字形GH4169舵軸鍛件包括位于上端的大頭段和位于下端的柱狀桿段，大頭段的頂面為平坦部位，大頭段的截面為四周帶有圓角的四邊形，同時其長度方向的相對兩側(cè)具有向外凸起形成圓弧形曲面的定位結(jié)構(gòu)，根據(jù)“T”字形GH4169舵軸鍛件零件尺寸要求設(shè)計鍛件尺寸，鍛件外輪廓在零件外輪廓基礎(chǔ)上增加3mm以上余量，同時鍛件定位結(jié)構(gòu)的直徑D1與鍛件桿段的直徑D2滿足以下條件：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種T字形GH4169高溫合金舵軸鍛件加工方法，其特征在于：步驟1中，零件大頭段兩側(cè)寬度不一致時，鍛件沿平行于長度方向的中心線對稱設(shè)計。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種T字形GH4169高溫合金舵軸鍛件加工方法，其特征在于：步驟3中，模具還包括位于陰模下端的導(dǎo)套和頂桿，所述頂桿由所述導(dǎo)套伸入所述陰模將鍛件頂出。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種T字形GH4169高溫合金舵軸鍛件加工方法，其特征在于：步驟6中，固溶時，將鍛件加熱至1010℃保溫（0.8×D2+60）min后空冷；
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種T字形GH4169高溫合金舵軸鍛件加工方法，其特征在于：步驟7中，對鍛件進行吹砂處理。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種t字形gh4169高溫合金舵軸鍛件加工方法，其特征在于，其包括以下步驟：1、設(shè)計鍛件；“t”字形gh4169舵軸鍛件包括位于上端的大頭段和位于下端的柱狀桿段，大頭段的頂面為平坦部位，大頭段的截面為四周帶有圓角的四邊形，同時其長度方向的相對兩側(cè)具有向外凸起形成圓弧形曲面的定位結(jié)構(gòu)，根據(jù)“t”字形gh4169舵軸鍛件零件尺寸要求設(shè)計鍛件尺寸，鍛件外輪廓在零件外輪廓基礎(chǔ)上增加3mm以上余量，同時鍛件定位結(jié)構(gòu)的直徑d1與鍛件桿段的直徑d2滿足以下條件：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種t字形gh4169高溫合金舵軸鍛件加工方法，其特征在于：步驟1中，零件大頭段兩側(cè)寬度不一致時，鍛件沿平行于長度方向的中心線對稱設(shè)計。
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：黃定輝，蘇化冰，高俊龍，洪鑫，楊恩超，
申請(專利權(quán))人：無錫透平葉片有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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