難變形高溫合金擠壓方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及金屬擠壓成型技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種難變形高溫合金擠壓方法。
【背景技術(shù)】
[0002]難變形高溫合金的合金化程度很高，高溫強(qiáng)化相很多，變形抗力很大，導(dǎo)熱性能差，塑性較低，熱加工溫度范圍窄，而用傳統(tǒng)的變形工藝，一直存在諸如裂紋、開裂、竹節(jié)、難以成型等問題，成品率低，難以順利進(jìn)行熱加工。因此難變形高溫合金的生產(chǎn)一直是困擾我國難變形高溫合金行業(yè)的絆腳石，阻礙國防建設(shè)和國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種難變形高溫合金擠壓方法，能夠有效改善生產(chǎn)成型困難的工藝難點(diǎn)，提高產(chǎn)品的成型率。
[0004]本發(fā)明所采取的技術(shù)方案為:一種難變形高溫合金擠壓方法，主要包括以下步驟:
(1)坯料制備:即制作封閉的密封套:密封套包括套筒和置于套筒兩端的前墊和后墊，密封套材料為普碳鋼、低合金鋼、不銹鋼均可；難變形高溫合金置于密封套內(nèi)，前墊和后墊與套筒之間設(shè)置坡口便于滿焊，在前墊留有氣孔，通過氣孔把密封套內(nèi)部抽真空，然后氣孔封焊；套筒厚度hi根據(jù)成品長度及擠壓比來決定，后墊的厚度h2根據(jù)擠壓比和壓余并考慮設(shè)備特征設(shè)置，套筒外徑D根據(jù)工藝要求并配合擴(kuò)孔筒或擠壓筒的內(nèi)徑尺寸確定；
(2)按照加熱曲線加熱:加熱曲線制定為:難變形高溫合金要求加熱平緩，防止過度快熱，按照內(nèi)裝合金的加熱曲線加熱，在在脆性區(qū)間最低溫度點(diǎn)高0-500°C進(jìn)行保溫，然后升溫至高溫易變形區(qū)溫度，保溫，確保坯料加熱均勻，且不會軟化，使坯料在進(jìn)入擠壓機(jī)時(shí)達(dá)到最佳的變形溫度；
(3 )密封套外涂覆玻璃粉潤滑劑:選擇玻璃粉潤滑劑，熱擠壓潤滑劑根據(jù)密封套的材料選擇，因難變形高溫合金擠壓溫度高于密封套材料的溫度，故作為難變形高溫合金擠壓過程中潤滑劑的玻璃粉的粘稠度要高于所選密封套材料在常規(guī)使用時(shí)作為潤滑劑的玻璃粉的粘稠度；
(4)擠壓成型；擠壓速度要求平緩，根據(jù)難變形高溫合金材料的不同，選擇擠壓速度，確保擠壓速度曲線平緩，實(shí)現(xiàn)等溫?cái)D壓過程；
(5)擠壓產(chǎn)品處理:去除外層包覆的密封套。
[0005]在坯料制備中的焊接采用氬弧焊打底然后滿焊，焊接部位打磨光滑，實(shí)現(xiàn)圓滑過渡；套筒為無縫鋼管；套筒厚度hi為0.5-20mm,為保證擠壓產(chǎn)品長度，前墊h3為10-500mm，后墊厚度h2為10-500mm，保證擠壓產(chǎn)品鋸切后時(shí)不會切掉內(nèi)層的難變形高溫合金。
[0006]加熱曲線，在脆性區(qū)間最低溫度點(diǎn)高0-500°C進(jìn)行保溫0.5-20h,保溫時(shí)間根據(jù)坯料規(guī)格決定；在高溫易變形區(qū)，保溫0.5-5h,確保坯料加熱均勻；對于在坯料進(jìn)入擠壓機(jī)時(shí)溫降過快的，可以采用感應(yīng)爐適當(dāng)提溫。
[0007]作為難變形高溫合金擠壓過程中潤滑劑的玻璃粉的粘稠度，要高于所選套筒材料在常規(guī)使用時(shí)作為潤滑劑的玻璃粉的粘稠度0_70%。
[0008]在擠壓成型中對擠壓模具進(jìn)行優(yōu)化，擠壓模選擇錐模，且錐模與模座之間不能有間隙，避免在擠壓過程中因間隙導(dǎo)致包套破裂，影響產(chǎn)品質(zhì)量，其中Hl為定徑帶寬度，為3-30mm ；H2為擠壓模尾厚度，為5_50mm ；dl為設(shè)計(jì)擠壓模內(nèi)徑尺寸；d2為擠壓模尾部孔徑，d2等于dl加5-30mm ;D1、D2為擠壓模外徑，與擠壓模座配合使用；RX擠壓模倒圓，根據(jù)擠壓模尺寸規(guī)格決定，為R3-R30mm，規(guī)格越大，RX越大；a錐角角度，為60-150°。
[0009]擠壓比根據(jù)材料的密實(shí)度選擇，一般難變形高溫合金擠壓比>4，粉末類難變形高溫合金擠壓比> 8。
[0010]在擠壓成型中，擠壓速度選擇100-200mm/s之間，對于溫降高于30°C /s，速度低于120mm/s,采用加速擠壓模式。
[0011]擠壓產(chǎn)品的處理采用酸洗或內(nèi)外修磨。
[0012]采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于:本發(fā)明通過此擠壓方法將變形高溫合金和粉末冶金高溫合金等難加工材料順利擠壓成型，避免了其常規(guī)成型過程中產(chǎn)生裂紋，有效提高了難變形高溫合金和粉末冶金高溫合金成型率和內(nèi)外表面產(chǎn)品質(zhì)量及綜合成材率，為以后高溫合金和粉末合金成型提供了有利保障。
【附圖說明】
[0013]圖1是本發(fā)明坯料的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是本發(fā)明擠壓模的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3是本發(fā)明的加熱曲線圖；
圖中:1、套筒；2、合金；3、后墊；4、前墊。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0015]采用本發(fā)明的擠壓方法，能將變形高溫合金和粉末冶金高溫合金等難加工材料順利擠壓成型，避免常規(guī)成型過程中產(chǎn)生裂紋，有效提高變形高溫合金和粉末冶金高溫合金成型率和內(nèi)外表面產(chǎn)品質(zhì)量及綜合成材率，為以后高變形高溫合金和粉末冶金高溫合金成型提供了有利保障。
[0016]工藝流程為:
制坯一涂防氧化涂料一低溫烘干一按照加熱曲線加熱一玻璃潤滑一擠壓成型一矯直—去除外層包覆一探傷一包裝入庫。
[0017]難變形高溫合金的種類很多，如GH2907、GH4141、GH4133B、GH3536、GH4169等多種，下面以GH4169鋼種為例，詳細(xì)說明擠壓的制備方法。GH4169為鎳基難變形高溫合金，主要應(yīng)用于宇航、石油工業(yè)及擠壓模具中，制造各種形狀復(fù)雜的零部件。制作步驟如下:
第一步，坯料制備:參見圖1，采用Φ245Χ860πιπι的套筒1，制作封閉的密封套:密封套包括套筒I和置于套筒I兩端的前墊4和后墊3，密封套材料為普碳鋼、低合金鋼、不銹鋼均可；難變形高溫合金置于密封套內(nèi)，前墊4和后墊3與套筒I之間設(shè)置坡口便于滿焊，在前墊4留有氣孔，通過氣孔把密封套內(nèi)部抽真空，然后氣孔封焊；套筒I厚度hi根據(jù)成品長度及擠壓比來決定，后墊3的厚度h2根據(jù)擠壓比和壓余并考慮設(shè)備特征設(shè)置，套筒I外徑D根據(jù)工藝要求并配合擴(kuò)孔筒或擠壓筒的內(nèi)徑尺寸確定；在坯料制備中的焊接采用氬弧焊打底然后滿焊，焊接部位打磨光滑，實(shí)現(xiàn)圓滑過渡；套筒I為無縫鋼管；套筒I厚度hi為0.5-20mm,為保證擠壓產(chǎn)品長度，前墊4的厚度h3為10-500mm，后墊3厚度h2為10-500mm,保證擠壓產(chǎn)品鋸切時(shí)不會切掉內(nèi)層的難變形高溫合金；
第二步，先對坯料清洗干凈，去除坯料表面油污和雜質(zhì)，涂防氧化涂料并低溫烘干，要求按管號信息排序烘干后裝爐；
第三步，按