GH3039执行标准GH39环形件的铸造工艺

GH3039环形件的铸造工艺GH39执行标准

在现代压力加工中，对于大型环形件的出产，能够选用打孔机辗扩成形，它具有尺度准确、出产效率高、锻件质量好等长处，现因不具备辗扩的出产条件，选用自在锻锤“劈口——活动马架”法铸造、经消除应力退火、中心热处理和固溶处理，并采取有效的工艺办法高温合金GH3039环形件的加工质量能得到可靠确保。

GH3039/GH39高温合金原资料的挑选

所示高温合金GH3039环形件是某型航空发动机火焰筒(燃烧室)中心段用锻件，航空发动机火焰筒作业环境十分恶劣。在作业过程中，燃油(Q≤0.5kg/s.p-1.5MPa) 和压缩空气(Q=50kg/s， p=2.5MPa) 在火焰筒内混合后燃烧，发生温度很高的燃气流，中心温度高达2000℃.因此，为了确保火焰筒的作业可靠性，避免翘曲变形，冷热疲惫裂纹、腐蚀和饶伤而构成火焰筒损坏，有必要重视原资料的挑选.高温合金GH3039能够满足航空发动机火焰筒对运用功能的要求，GH3039是固溶强化型单相镍基奥氏体高温合金。合金元素的首要作用是，含Ni以构成面心立方奥氏体基体，进步抗氧化、耐蚀性及元素分散才干；Cr、W、Mo 起固溶强化作用，也是碳化物构成元素：Al、Ti、Nb是Y*相CNi y(Al、Ti) ) 金属间化合物强化元素，弥散散布于基体内，影响位错行为以强化，合金。高温合金GH3039在800℃~900C作业温度下，具有高的强度和持久功能，杰出的抗氧化功能，在室温下有比较好的塑性，便于成形，特别适宜于制造在850℃以下作业的航空发动机的火焰筒，加力燃烧室等作业部件38.料质量要求很严，环形件中心段选用棒料作原环形件中心段是重要的一级锻件，对原材资料，它有必要契合GBn 175-82《高温合金商标》、GBn 177一82《普通承力件用高温合金热轧和锻制棒材》及GBn 183-82《高温合金环件毛坯》等国家技术标准的规则.；原资料复检合格，经机械加工车削，剥皮除掉外表缺点，成为规则外形的圆棒料后，方可投入运用，棒料定尺度下料后，要打磨除掉端面毛刺且倒角10×45°，以免毛刺在形变中嵌入锻件外表而构成折叠。原资料还应进行超声波检验，对原资料进行复检的试样应在相当于钢锭头部的一端切取。

GH3039/GH39高温合金铸造工艺

高温合金GH3039的铸造工艺特点是由于资料自身的特性和零件高温的运用要求所决议的，首要表现在；(1)高温合金的工艺塑性较低：(2)变形抗力大：(3)在较高温度变形时也会构成显着的强化过程；(4)相的成份复杂性和安排的多相性大大降低了工艺塑性：(5)在铸造过程中无异晶转变：(6)导热性差，导热系数小.

1.加热

在出产过程中为确保加热质量，选用能自动控制温度的RX3-65-12型电阻炉加热，炉温的均匀性控制在士10℃范围内，按照工艺要求校验控温仪表，在炉中设置2~3个测试点，选用炉门石棉隔热栅，来进步炉温均匀性。为避免由于不均匀加热而构成热应力，导致合金裂纹和脆性破坏.GH3039合金先在RJ X-75-9型中温电炉中从室温缓慢加热至750℃~850C；然后转人高温电阻炉，以较快的加热速度加热至铸造温度.以避免奥氏体晶粒长大.锻件坯料在高

温电炉中的保温时刻，一般品加热坏料外表到达规则温度时刻的2.5~3.0倍，GH3039合金应尽可能少选用火焰加热炉，由于燃泊中含硫量较高，可与Ni构成Ni， Sg.且N iS：与Ni的共晶体的熔点只有650℃左右，呈网状散布于晶界.因而使坯料发作红脆。若有必要选用火焰加热炉，应严格控制油中有害杂质，使硫的含量≤0.14~0.18%。坯料加热装炉前，应彻底清除电炉内异物，根绝混料，注意清洁，不要沾上盐、碱物质.特别是碱性物质沾在坏料上，当坯料加热到高温时会发生腐蚀，而构成凹坑等缺点导致作废。

2.锻构成形

该环形锻件选用“劈口一活动马架”法铸造.所示的活动马架，将支撑马杠的马架承力侧板4设计成能够转动的活动马架，较之传统的固定马架有着优异的功能，当坯料扩孔后环形件二端面鼓肚凸凹不平常，只需将承力侧板翻转90℃，就能够在平砧A上校平整形，而不必从锻锤上卸下马架或转移工件，操作方法得当时，不仅能够在一台锻锤上进行粗、预冲孔，而且能完成扩孔直至最终成形。特别是在马架加装垫环2后、能够大幅度增加马架的操作空间高度，就能够用小马架铸造出大型环形锻件。“劈口一活动马架'铸造法的铸造过程，这种工艺方法的关键是合理确定劈口尺度。劈口两端部宽度要稍大于环形锻件厚度，以确保在扩宽开口时有满足的余量。扩口工序的终锻温度不能太低.避免端部发生裂纹。扩口尺度以能顺畅插入马杠为准则。此外，劈口前在劈口端部方位预冲小直径工艺孔，能避免端部发生裂纹。在实际操作中.只需技术方法掌握得当，加热2火次即可完成该环形件的铸造。在环形件的铸造过程中.还应注意：为了使棒料加热均匀，棒科要翻动2~3次.为了避免锻件散热损失，应尽量减少铸造前和铸造间的辅佐时刻，铸造前需用煤气或乙炔焰加热器烘烤锤砧至200C~300C，其它与毛坯接触的工具也有必要预热至150C~200℃。高温合金与工模具外表的摩擦系数较大，在铸造时往往会发生粘接现象。因此，毛坯变形前、变形中均要用石腊或动物脂肪光滑油光滑锤砧和工具的外表，且专用锤砧和工具外表的粗糙度应到达Ra0.4jm。为避免发生马蹄形缺点(环形件壁部截面为梯形)，当锻件截面梯形一出现，应立即将梯形大端移向紧靠马架承力侧板的一端校形，这样，梯形截面会逐渐变成矩形截面.

GH3039/GH39高温合金锻件质量要求

(1)锻件外形应呈圆柱形或微鼓形，不得有显着的歪扭和双鼓形.

(2)锻件需进行超声波探伤，不该有任何内部缺点.

(3)锻件低倍安排应无肉眼可见的缩孔、空洞、裂纹，夹杂等。

(4)锻件外表不该有裂纹、夹渣、结疤和折叠，当发现缺点时.答应用研磨方法消除.一般打磨深度端面≤5mm，旁边面≤8mm、两对称端面打磨深度之和≤7mm.

GH3039/GH39高温合金铸造工艺路线

(1)备料：φ200X170mm，

(2) 加热：预热850±10/150min：加热1180±10℃.180min

(3)铸造：始锻温度1180土10℃.终锻温度≥900℃.选用“劈口一活动马架”铸造法.总变形比不小于6。

(4)锻后热处理：加热温度760土10(，保温时刻90min，空冷。

GH3039/GH39高温合金总结