金精密模鍛件，鈦合金精密模鍛件高度方向變形量為0.5?1.2mm ;其中，中間普通模鍛件表面經(jīng)過清理的具體過程為:將中間普通模鍛件表面采用吹沙工藝清理殘留的附著物，然后通過酸洗除去表面的富氧層，最后將表面鍛造缺陷采用拋磨進(jìn)行清理。
[0080]7)精密模鍛件熱處理:將鈦合金精密模鍛件表面清理后，在真空熱處理爐中，在820°C下加熱Ih后采用濕吹砂工藝清理，完成鈦合金鍛件半熱態(tài)精密模鍛成型。
[0081]實施例4
[0082]I)模具加工:設(shè)計并制造預(yù)鍛用型腔粗糙度為1.6 μπι的普通模鍛模具和終鍛用型腔粗糙度為0.8 μ m的精密模鍛模具；
[0083]2)噴涂潤滑:在經(jīng)過預(yù)熱的鈦合金棒料表面噴涂鍛造用玻璃潤滑劑；其中，預(yù)熱的溫度為210°C，時間為Ih。
[0084]3)鍛造荒坯:將噴涂后的鈦合金棒料在電爐中于低于鈦合金棒料相變點(diǎn)30°C?50°C的溫度下加熱后，采用自由鍛造設(shè)備將鈦合金棒料鍛造成鈦合金荒坯，鈦合金荒坯的尺寸與模鍛件的荒坯相匹配；其中，鈦合金荒坯的尺寸與模鍛件的荒坯的差量為30%。
[0085]4)中間普通模鍛:將鈦合金荒坯表面清理和噴涂鍛造用玻璃潤滑劑，然后在電爐中于在低于鈦合金相變點(diǎn)30°C?50°C的溫度下加熱40min后，采用壓力機(jī)和普通模鍛模具將鈦合金荒坯鍛造成鈦合金普通模鍛件，鈦合金普通模鍛件的尺寸與最終精密模鍛件的模鍛件相匹配，其中，鈦合金普通模鍛件高度方向給最終精密模鍛件預(yù)留0.5?1.2_的變形量；鈦合金普通模鍛件的尺寸與最終精密模鍛件的模鍛件的差量為10%。將鈦合金荒坯表面清理和噴涂鍛造用玻璃潤滑劑的具體過程為:將荒坯表面的自由鍛造缺陷打磨清理后采用吹砂工藝清理鈦合金荒坯表面殘留的附著物，然后在210°C下加熱Ih后噴涂鍛造用玻璃潤滑劑。
[0086]5)過切毛邊:采用切邊機(jī)熱切除去鈦合金普通模鍛件的鍛造飛邊，寬度方向過切量控制在0.3?0.8_，得到中間普通模鍛件；
[0087]6)精密模鍛:將中間普通模鍛件表面經(jīng)過清理后在電爐中氬氣保護(hù)下、在低于相變點(diǎn)120°C下加熱25min后，采用閉式精密鍛模具完成最終精密模鍛，得到鈦合金精密模鍛件，鈦合金精密模鍛件高度方向變形量為0.5?1.2_ ;中間普通模鍛件表面經(jīng)過清理的具體過程為:將中間普通模鍛件表面采用吹沙工藝清理殘留的附著物，然后通過酸洗除去表面的富氧層，最后將表面鍛造缺陷采用拋磨進(jìn)行清理。
[0088]7)精密模鍛件熱處理:將鈦合金精密模鍛件表面清理后，在真空熱處理爐中，在780°C下加熱2h后采用濕吹砂工藝清理，完成鈦合金鍛件半熱態(tài)精密模鍛成型。
[0089]本發(fā)明中在低于相變點(diǎn)30°C?50°C的溫度下加熱、以及低于相變點(diǎn)120°C?150°C下加入，均是可以的，由于各個牌號的鈦合金的相變點(diǎn)不同，所以只要在此溫度范圍內(nèi)都可以實現(xiàn)。本發(fā)明中閉式精密模鍛技術(shù)是指在精度高、剛性好的鍛壓設(shè)備上使用精密模具制造無切削余量或少切削余量鍛件的工藝技術(shù)。其主要工藝特點(diǎn)是使用兩套不同精度的鍛模。先使用普通鍛模鍛造，留有0.5?2_的精鍛余量，然后切下飛邊并進(jìn)行酸洗，再使用高精度鍛模，直接鍛造出滿足精度要求的產(chǎn)品零件，同時在成品鍛造生產(chǎn)過程中采用必要的少無氧化加熱工藝。
[0090]本發(fā)明中閉式精密模鍛技術(shù)是獲得高精表面鈦合金模鍛件的最可靠也是最可行的方法，包括設(shè)計制造高精表面的模具、選用高精表面的原始坯料、采用少無氧化加熱、合理的潤滑及后工序可靠地表面清理與飛邊殘留數(shù)控拋磨去除等關(guān)鍵技術(shù)。
[0091]本法明為解決鈦合金模鍛件非加工表面質(zhì)量問題，提高成產(chǎn)品質(zhì)量一致性，滿足現(xiàn)代航空航天飛行器長壽命、低成本使用要求，提供一種航空航天飛行器用高精表面鈦合金鍛件半熱態(tài)精密模鍛成型工藝方法，該半熱態(tài)精密模鍛成型工藝方法，較我國傳統(tǒng)的鈦合金熱模鍛工藝具有以下技術(shù)優(yōu)點(diǎn):模鍛件表面粗糙度小于3.2 μπι，鍛件無飛邊殘留，鍛件無流線端頭外漏，鍛件加工面機(jī)械加工余量小于0.5mm，鍛件使用原材料投料量減少，鍛件后期機(jī)械加工作業(yè)量大大減少、節(jié)約成本，鍛件疲勞性能顯著升高，使用壽命也明顯增加。
【主權(quán)項】
1.一種鈦合金鍛件半熱態(tài)精密模鍛成型工藝，其特征在于，包括以下步驟: 1)模具加工:設(shè)計并制造預(yù)鍛用型腔粗糙度為1.6 μπι的普通模鍛模具和終鍛用型腔粗糙度為0.8 μ m的精密模鍛模具； 2)噴涂潤滑:在經(jīng)過預(yù)熱的鈦合金棒料表面噴涂鍛造用玻璃潤滑劑； 3)鍛造荒坯:將噴涂后的鈦合金棒料在電爐中于低于鈦合金棒料相變點(diǎn)30°C?50°C的溫度下加熱后，采用自由鍛造設(shè)備將鈦合金棒料鍛造成鈦合金荒坯； 4)中間普通模鍛:將鈦合金荒坯表面清理和噴涂鍛造用玻璃潤滑劑，然后在電爐中于在低于鈦合金相變點(diǎn)30°C?50°C的溫度下加熱后，采用模鍛設(shè)備和普通模鍛模具將鈦合金荒坯鍛造成鈦合金普通模鍛件，其中，鈦合金普通模鍛件高度方向給最終精密模鍛件預(yù)留0.5?1.2_的變形量； 5)過切毛邊:采用切邊機(jī)熱切除去鈦合金普通模鍛件的鍛造飛邊，寬度方向過切量控制在0.3?0.8mm，得到中間普通模鍛件； 6)精密模鍛:將中間普通模鍛件表面經(jīng)過清理后在電爐中氬氣保護(hù)下、在低于相變點(diǎn)120°C?150°C下加熱后，采用閉式精密模鍛模具完成最終精密模鍛，得到鈦合金精密模鍛件，鈦合金精密模鍛件高度方向變形量為0.5?1.2mm ; 7)精密模鍛件熱處理:將鈦合金精密模鍛件表面清理后，在真空熱處理爐中，進(jìn)行熱處理后采用濕吹砂工藝清理，完成鈦合金鍛件半熱態(tài)精密模鍛成型。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高精表面鈦合金鍛件半熱態(tài)精密模鍛成型工藝，其特征在于，所述步驟2)中預(yù)熱的溫度為190-210°C，時間為l_6h。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高精表面鈦合金鍛件半熱態(tài)精密模鍛成型工藝，其特征在于，所述步驟4)中加熱時間為20-40min。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高精表面鈦合金鍛件半熱態(tài)精密模鍛成型工藝，其特征在于，所述步驟4)中模鍛設(shè)備為鍛錘或壓力機(jī)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高精表面鈦合金鍛件半熱態(tài)精密模鍛成型工藝，其特征在于，所述步驟4)中將鈦合金荒坯表面清理和噴涂鍛造用玻璃潤滑劑的具體過程為:將荒坯表面的自由鍛造缺陷打磨清理后采用吹砂工藝清理鈦合金荒坯表面殘留的附著物，然后在190-210°C下加熱l_6h后噴涂鍛造用玻璃潤滑劑。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高精表面鈦合金鍛件半熱態(tài)精密模鍛成型工藝，其特征在于，步驟6)中的中間普通模鍛件表面經(jīng)過清理的具體過程為:將中間普通模鍛件表面采用吹沙工藝清理殘留的附著物，然后通過酸洗除去表面的富氧層，最后將表面鍛造缺陷采用拋磨進(jìn)行清理。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高精表面鈦合金鍛件半熱態(tài)精密模鍛成型工藝，其特征在于，所述步驟6)中加熱的時間為25min。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高精表面鈦合金鍛件半熱態(tài)精密模鍛成型工藝，其特征在于，所述步驟7)中的熱處理工藝具體為:在780-820°C下加熱l_2h。
【專利摘要】一種鈦合金鍛件半熱態(tài)精密模鍛成型工藝，通過加工模具，將鈦合金棒料預(yù)熱后，采用自由鍛造設(shè)備將鈦合金棒料鍛造成外形及尺寸接近模鍛件的荒坯，將荒坯表面進(jìn)行噴頭潤滑，加熱后，采用普通模鍛設(shè)備及模具將鈦合金荒坯鍛造成外形及尺寸接近最終精密模鍛件的普通模鍛件；然后過切毛邊、表面處理，采用閉式精密鍛模具完成最終成品的精密模鍛，再經(jīng)過表面處理、熱處理濕吹砂處理。模鍛件表面粗糙度小于3.2μm，鍛件無飛邊殘留，鍛件無流線端頭外漏，鍛件加工面機(jī)械加工余量小于0.5mm，鍛件使用原材料投料量減少，鍛件后期機(jī)械加工作業(yè)量大大減少、節(jié)約成本，鍛件疲勞性能顯著升高，使用壽命也明顯增加。
【IPC分類】B21J3-00, B21J5-02, B21J1-06
【公開號】CN104525810
【申請?zhí)枴緾N201410810766
【發(fā)明人】張利軍, 薛祥義, 李金山
【申請人】西安西工大超晶科技發(fā)展有限責(zé)任公司
【公開日】2015年4月22日
【申請日】2014年12月22日