1.一種718Plus合金的環(huán)形鍛件成形方法，是對圓柱型的718Plus合金的坯料進(jìn)行處理，其特征在于：（I）由厚度為10毫米-15毫米陶瓷纖維和均勻地撒在其上的1-2毫米厚度的高溫粘結(jié)劑粉末組成第一毯子（2），高溫粘結(jié)劑粉末的融化溫度在850-900攝氏度之間，將上述第一毯子（2）裹住718Plus合金的坯料（1）的圓柱表面，使撒有高溫粘結(jié)劑粉末的第一毯子（2）與上述坯料（1）的圓柱表面緊密貼合，并將第一毯子（2）與上述坯料（1）的圓柱表面固定在一起，再將它們加熱到1000-1100攝氏度后停止加熱，立即對上述坯料（1）進(jìn)行墩粗和沖孔處理，沖孔的直徑不得大于上述坯料（1）墩粗后外徑的1/3，處理結(jié)束后，讓上述坯料（1）自然冷卻至室溫，裹在上述坯料（1）上的第一毯子（2）自然脫落；（II）在厚度為1毫米-1.5毫米的鐵皮上放置厚度為10毫米-15毫米陶瓷纖維，在陶瓷纖維上均勻地撒上1-2毫米厚度的高溫粘結(jié)劑粉末，由此組成第二毯子（3），高溫粘結(jié)劑粉末的融化溫度在850-900攝氏度之間，將上述第二毯子（3）分別裹住用步驟（I）處理過的坯料外表面和沖孔內(nèi)表面，使撒有高溫粘結(jié)劑粉末的第二毯子（3）分別與上述坯料（1）的外表面和沖孔內(nèi)表面緊密貼合，并將第二毯子（3）分別固定在坯料（1）外表面和沖孔內(nèi)表面上，再將它們加熱到1000-1060攝氏度后停止加熱，立即對上述坯料（1）進(jìn)行馬架擴(kuò)孔處理，處理結(jié)束后，讓上述坯料（1）自然冷卻至室溫，裹在上述坯料（1）上的第二毯子（3）自然脫落；（III）將上述第二毯子（3）分別裹住用步驟（II）處理過的坯料外表面和擴(kuò)孔內(nèi)表面，使撒有高溫粘結(jié)劑粉末的第二毯子（3）分別與上述坯料（1）的外表面和擴(kuò)孔內(nèi)表面緊密貼合，并將第二毯子（3）分別固定在坯料（1）外表面和擴(kuò)孔內(nèi)表面上，再將它們加熱到985-1038攝氏度后停止加熱，立即將上述坯料（1）軋制成最終產(chǎn)品，處理結(jié)束后，讓上述坯料（1）自然冷卻至室溫，裹在上述坯料（1）上的第二毯子（3）自然脫落。

2.如權(quán)利要求1所述的718Plus合金的環(huán)形鍛件成形方法，其特征在于：在步驟（I）中，用直徑為1-3毫米的鐵絲將第一毯子（2）與坯料（1）固定在一起。

3.如權(quán)利要求2所述的718Plus合金的鍛件成形方法，其特征在于：在步驟（I）中，用兩根直徑為1-3毫米的鐵絲將第一毯子（2）與坯料（1）捆扎在一起。

4.如權(quán)利要求1所述的718Plus合金的環(huán)形鍛件成形方法，其特征在于：在步驟（II）和步驟（III）中，裹在坯料（1）外表面和沖孔或擴(kuò)孔內(nèi)表面的第二毯子（2）在分別裹住坯料（1）外表面和沖孔或擴(kuò)孔內(nèi)表面后，在第二毯子（3）的兩個搭接邊的鐵皮接頭處分別通過點(diǎn)焊將第二毯子（3）固定在坯料（1）的外表面和沖孔或擴(kuò)孔內(nèi)表面上。

5.如權(quán)利要求4所述的718Plus合金的鍛件成形方法，其特征在于：在坯料（1）的上、下兩個端面上，用三條寬度為40-60毫米的鐵皮條（4）將裹在坯料（1）外表面的第二毯子（2）和在裹住坯料（1）沖孔或擴(kuò)孔內(nèi)表面的第二毯子（2）連接在一起，鐵皮條（4）的一端與裹在坯料（1）外表面的第二毯子（2）上的鐵皮焊接在一起，鐵皮條（4）的另一端與裹在坯料（1）沖孔或擴(kuò)孔內(nèi)表面的第二毯子（2）上的鐵皮焊接在一起。

6.如權(quán)利要求1所述的718Plus合金的鍛件成形方法，其特征在于：所述高溫粘結(jié)劑粉末含10-14％的AL₂O₃，含45-52％的SiO₂，含12-16％的CaO，含4-8％的Na₂O，含15-22％的B2O3。

7.如權(quán)利要求1所述的718Plus合金的鍛件成形方法，其特征在于：所述718Plus合金是高溫合金，其中含C量0.01-0.05％、含Mn量不大于0.35％、含Si量不大于0.035％、含P量0.004-0.020％、含S量不大于0.025％、含Cr量17-21％、含Mo量2.5-3.1％、含Nb量5.20-5.80％、含Ti量0.50-1.00％、含Al量1.2-1.7％、含Co量8.00-10.00％、含F(xiàn)e量8.00-10.00％、含W量0.008-1.4％、含B量0.003-0.008％，其余為Ni，上述成分之和為100％。

8.如權(quán)利要求1所述的718Plus合金的鍛件成形方法，其特征在于：所述加熱是在電爐中進(jìn)行的。

9.如權(quán)利要求1所述的718Plus合金的鍛件成形方法，其特征在于：所述陶瓷纖維是含44％的AL₂O₃、含52％的SiO₂、含1％的Fe₂O₃、其余為ZrO2的陶瓷纖維。

《718Plus合金的鍛件成形方法》涉及了一種高溫合金的環(huán)形鍛件成形方法，特別是一種718Plus合金的環(huán)形鍛件成形方法。

圖1為《718Plus合金的鍛件成形方法》的一種718Plus合金的鍛件成形方法的流程示意圖；

圖2為用鐵皮和鐵皮條包裹的坯料的立體示意圖。

在圖1和圖2中，標(biāo)號1為坯料；標(biāo)號2為第一毯子；標(biāo)號3為第二毯子；標(biāo)號4為鐵皮條。

718Plus合金的鍛件成形方法發(fā)明目的

《718Plus合金的鍛件成形方法》提供一種718Plus合金的環(huán)形鍛件成形方法，用該方法對718Plus合金的環(huán)形鍛件進(jìn)行處理后，718Plus合金的鍛件晶粒度達(dá)到6級或更細(xì)，并且其表面沒有常見的裂紋。

718Plus合金的鍛件成形方法技術(shù)方案

為了完成《718Plus合金的鍛件成形方法》的發(fā)明目的，《718Plus合金的鍛件成形方法》采用以下技術(shù)方案：

《718Plus合金的鍛件成形方法》的一種718Plus合金的鍛件成形方法，是對圓柱型的718Plus合金的坯料進(jìn)行處理，其中：

（I）由厚度為10毫米-15毫米陶瓷纖維和均勻地撒在其上的1-2毫米厚度的高溫粘結(jié)劑粉末組成第一毯子，高溫粘結(jié)劑粉末的融化溫度在850-900攝氏度之間，將上述第一毯子裹住718Plus合金的坯料的圓柱表面，使撒有高溫粘結(jié)劑粉末的第一毯子分別與上述坯料的圓柱表面緊密貼合，并將第一毯子與上述坯料的圓柱表面固定在一起，再將它們加熱到1000-1100攝氏度后停止加熱，立即對上述坯料進(jìn)行墩粗和沖孔處理，沖孔的直徑不得大于上述坯料墩粗后外徑的1/3，處理結(jié)束后，讓上述坯料自然冷卻至室溫，裹在上述坯料上的第一毯子自然脫落；

（II）在厚度為1毫米-1.5毫米的鐵皮上放置厚度為10毫米-15毫米陶瓷纖維，在陶瓷纖維上均勻地撒上1-2毫米厚度的高溫粘結(jié)劑粉末，由此組成第二毯子，高溫粘結(jié)劑粉末的融化溫度在850-900攝氏度之間，將上述第二毯子分別裹住用步驟（I）處理過的坯料外表面和沖孔內(nèi)表面，使撒有高溫粘結(jié)劑粉末的第二毯子分別與上述坯料的外表面和沖孔內(nèi)表面緊密貼合，并將第二毯子分別固定在坯料外表面和沖孔內(nèi)表面上，再將它們加熱到1000-1060攝氏度后停止加熱，立即對上述坯料進(jìn)行馬架擴(kuò)孔處理，處理結(jié)束后，讓上述坯料自然冷卻至室溫，裹在上述坯料上的第二毯子自然脫落；

（III）將上述第二毯子分別裹住用步驟（II）處理過的坯料外表面和擴(kuò)孔內(nèi)表面，使撒有高溫粘結(jié)劑粉末的第二毯子與上述坯料的外表面和擴(kuò)孔內(nèi)表面緊密貼合，并將第二毯子分別固定在坯料外表面和擴(kuò)孔內(nèi)表面上，再將它們加熱到985-1038攝氏度后停止加熱，立即將上述坯料軋制成最終產(chǎn)品，處理結(jié)束后，讓上述坯料自然冷卻至室溫，裹在上述坯料上的第二毯子自然脫落。

《718Plus合金的鍛件成形方法》的一種718Plus合金的鍛件成形方法，其中：在步驟（I）中，用直徑為1-3毫米的鐵絲將第一毯子與坯料固定在一起。

《718Plus合金的鍛件成形方法》的一種718Plus合金的鍛件成形方法，其中：在步驟（I）中，用兩根直徑為1-3毫米的鐵絲將第一毯子與坯料捆扎在一起。

《718Plus合金的鍛件成形方法》的一種718Plus合金的鍛件成形方法，其中：在步驟（II）和步驟（III）中，裹在坯料外表面和沖孔或擴(kuò)孔內(nèi)表面的第二毯子在分別裹住坯料外表面和沖孔或擴(kuò)孔內(nèi)表面后，在第二毯子的兩個搭接邊的鐵皮接頭處分別通過點(diǎn)焊將第二毯子固定在坯料上。

《718Plus合金的鍛件成形方法》的一種718Plus合金的鍛件成形方法，其中：在坯料的上、下兩個端面上，用三條寬度為40-60毫米的鐵皮條將裹在坯料外表面的第二毯子和在裹住坯料沖孔或擴(kuò)孔內(nèi)表面的第二毯子連接在一起，鐵皮條的一端與裹在坯料外表面的第二毯子上的鐵皮焊接在一起，鐵皮條的另一端與裹在坯料沖孔或擴(kuò)孔內(nèi)表面的第二毯子上的鐵皮焊接在一起。

《718Plus合金的鍛件成形方法》的一種718Plus合金的鍛件成形方法，其中：所述高溫粘結(jié)劑粉末含10-14％的AL₂O₃、含45-52％的SiO₂、含12-16％的CaO、含4-8％的Na₂O和含15-22％的B2O3。

《718Plus合金的鍛件成形方法》的一種718Plus合金的鍛件成形方法，其中：所述718Plus合金是含C量在0.01-0.05％、含Mn量不大于0.35％、含Si量不大于0.035％、含P量在0.004-0.020％、含S量不大于0.025％、含Cr量在17-21％、含Mo量2.5-3.1％、含Nb量5.20-5.80％、含Ti量0.50-1.00％、含Al量1.2-1.7％、含Co量在8.00-10.00％、含F(xiàn)e量在8.00-10.00％、含W量在0.008-1.4％、含B量在0.003-0.008％、其余為含Ni的高溫合金，上述成分之和為100％。

《718Plus合金的鍛件成形方法》的一種718Plus合金的鍛件成形方法，其中：所述加熱是在電爐中進(jìn)行的。

《718Plus合金的鍛件成形方法》的一種718Plus合金的鍛件成形方法，其中：陶瓷纖維是含44％的AL₂O₃、含52％的SiO₂、含1％的Fe₂O₃、其余為ZrO2的陶瓷纖維。

718Plus合金的鍛件成形方法改善效果

用《718Plus合金的鍛件成形方法》方法進(jìn)行處理后的718Plus合金的鍛件，其鍛件晶粒度達(dá)到6級或更細(xì)，并且表面沒有常見的裂紋。

718Plus合金是一個沉淀硬化鎳基高溫合金,具有優(yōu)越的高溫性能和良好的加工性。這種合金設(shè)計時兼顧了Waspaloy的高溫性能和熱穩(wěn)定性以及718合金的優(yōu)良加工性，

是首選的噴氣發(fā)動機(jī)優(yōu)質(zhì)旋轉(zhuǎn)部件。718Plus合金合金使用溫度比718合金提高了100華氏度，具有比Waspaloy或其它更高溫度的鎳基高溫合金更高的強(qiáng)度、優(yōu)異的成形性、更好的耐磨性并減小了焊接開裂傾向。

相比718合金，718Plus合金合金的鍛造溫度范圍更窄，更容易產(chǎn)生鍛造裂紋，其最后一火鍛造根據(jù)零件要求使用1800華氏度-1900華氏度（982攝氏度-1038攝氏度）的溫度進(jìn)行鍛造。若選用鍛造溫度低，材料表面裂紋嚴(yán)重，若溫度高，晶粒度較粗導(dǎo)致組織性能不能滿足使用要求。因此，在要求的鍛造溫度范圍內(nèi)鍛造出表面質(zhì)量良好，晶粒度為6級或更細(xì)的718Plus合金是該合金大量應(yīng)用的關(guān)鍵。

用截至2015年12月18日的鍛件成形的方法來處理718Plus合金（718Plus）存在以下缺點(diǎn)：

1、718Plus合金在鍛造過程中容易開裂，需要更多的加工余量保證去除表面裂紋，嚴(yán)重時引起產(chǎn)品報廢；

2、為了保證產(chǎn)品表面質(zhì)量需使用相對較高的輾環(huán)溫度，導(dǎo)致產(chǎn)品成形后的晶粒度容易不合格；

3、在鍛造該產(chǎn)品時對鍛造設(shè)備與加熱爐的布局要求高。

718Plus合金（718Plus）的化學(xué)成分如下：

如圖1所示，《718Plus合金的鍛件成形方法》的718Plus合金的鍛件成形方法，是對圓柱型的718Plus合金的坯料進(jìn)行處理，它包括以下步驟：

（I）如圖1中的（a）至（c）所示，由厚度為10毫米-15毫米陶瓷纖維和均勻地撒在其上的1-2毫米厚度的高溫粘結(jié)劑粉末組成第一毯2，高溫粘結(jié)劑粉末的融化溫度在850-900攝氏度之間，將上述第一毯子2裹住718Plus合金的坯料1的圓柱表面，使撒有高溫粘結(jié)劑粉末的第一毯子2與上述坯料1的圓柱表面緊密貼合，并將第一毯子2與上述坯料1的圓柱表面固定在一起，再將它們加熱到1000-1100攝氏度后停止加熱，立即對上述坯料1進(jìn)行墩粗和沖孔處理，沖孔的直徑不得大于上述坯料1墩粗后外徑的1/3，處理結(jié)束后，讓上述坯料1自然冷卻至室溫，裹在上述坯料1上的第一毯子2自然脫落；

（II）如圖1中的（d）至（e）所示，在厚度為1毫米-1.5毫米的鐵皮上放置厚度為10毫米-15毫米陶瓷纖維，在陶瓷纖維上均勻地撒上1-2毫米厚度的高溫粘結(jié)劑粉末，由此組成第二毯子3，高溫粘結(jié)劑粉末的融化溫度在850-900攝氏度之間，將上述第二毯子3分別裹住用步驟（I）處理過的坯料外表面和沖孔內(nèi)表面，使撒有高溫粘結(jié)劑粉末的第二毯子3分別與上述坯料1的外表面和沖孔內(nèi)表面緊密貼合，并將第二毯子3分別固定在坯料1外表面和沖孔內(nèi)表面上，再將它們加熱到1000-1060攝氏度后停止加熱，立即對上述坯料1進(jìn)行馬架擴(kuò)孔處理，處理結(jié)束后，讓上述坯料1自然冷卻至室溫，裹在上述坯料1上的第二毯子3自然脫落；

（III）如圖1中的（f）至（g）所示，將上述第二毯子3分別裹住用步驟（II）處理過的坯料外表面和擴(kuò)孔內(nèi)表面，使撒有高溫粘結(jié)劑粉末的第二毯子3分別與上述坯料1的外表面和擴(kuò)孔內(nèi)表面緊密貼合，并將第二毯子3分別固定在坯料1外表面和擴(kuò)孔內(nèi)表面上，再將它們加熱到985-1038攝氏度后停止加熱，立即將上述坯料1軋制成最終產(chǎn)品，處理結(jié)束后，讓上述坯料1自然冷卻至室溫，裹在上述坯料1上的第二毯子3自然脫落。

在步驟（I）中，用直徑為1-3毫米的鐵絲將第一毯子2與坯料1固定在一起；或者用兩根直徑為1-3毫米的鐵絲將第一毯子2與坯料1捆扎在一起。

在步驟（II）和步驟（III）中，裹在坯料1外表面和沖孔或擴(kuò)孔內(nèi)表面的第二毯子2在分別裹住坯料1外表面和沖孔或擴(kuò)孔內(nèi)表面后，在第二毯子3的兩個搭接邊的鐵皮接頭處分別通過點(diǎn)焊將第二毯子3固定在坯料1上。如果需要的話，在坯料1的上、下兩個端面上，用三條寬度為40-60毫米的鐵皮條4將裹在坯料1外表面的第二毯子2和在裹住坯料1沖孔或擴(kuò)孔內(nèi)表面的第二毯子2連接在一起，鐵皮條4的一端與裹在坯料1外表面的第二毯子2上的鐵皮焊接在一起，鐵皮條4的另一端與裹在坯料1沖孔或擴(kuò)孔內(nèi)表面的第二毯子2上的鐵皮焊接在一起。

高溫粘結(jié)劑粉末為含10-14％的AL₂O₃、含45-52％的SiO₂、含12-16％的CaO、含4-8％的Na₂O和含15-22％的B2O3。陶瓷纖維是含44％的AL₂O₃、含52％的SiO₂、含1％的Fe₂O₃和其余為ZrO2的陶瓷纖維。上述的加熱是在電爐中進(jìn)行的。

使用《718Plus合金的鍛件成形方法》前后鍛件表面裂紋對比：

工業(yè)實用性：《718Plus合金的鍛件成形方法》可以在工業(yè)中使用，具有工業(yè)實用性。

2018年12月20日，《718Plus合金的鍛件成形方法》獲得第二十屆中國專利優(yōu)秀獎。

《一種鋁合金高筒薄壁環(huán)件的軋制成形方法》涉及一種環(huán)形鍛件的軋制成形方法，特別是涉及了一種鋁合金高筒薄壁環(huán)件的軋制成形方法。

采用鋁合金制造的航空航天等領(lǐng)域使用的回轉(zhuǎn)體零部件，如筒形殼體鍛件等，由于鍛件的壁厚較薄，高度較高，再加上鍛件尺寸精度、性能及組織要求也較高，增加了軋制成形的難度。

中國發(fā)明專利說明書CN101279344中公開了鋁合金異形環(huán)件的軋制成形方法。該方法將鋁合金棒料經(jīng)過鐓粗、沖孔、軋環(huán)制坯，再將坯料裝入軋環(huán)模具中軋制成形，通過控制軋制過程與各工藝步驟中的變形量，軋制出性能良好的異形環(huán)件。

中國發(fā)明專利說明書CN102085549A中則公開了鋁合金高筒環(huán)鍛件的輾軋成形方法。該方法是將坯料制成環(huán)軋坯后，在軋制時隨動模套與環(huán)件同時轉(zhuǎn)動。同時控制變形量以及軋制速度，軋制出性能良好的異形環(huán)鍛件。上述方法由于增加隨動模套，增加環(huán)件制造成本。而且軋制過程中環(huán)件與隨動模套間存在相對滑動，難以控制，影響了此方法的適用性。

上述兩種成形方法都存在以下問題：在軋制薄壁的鋁合金高筒環(huán)件時，由于坯料在沖孔后，仍然存在很大的鼓肚，軋制時材料流動情況難以控制。而且輾軋模具孔型與預(yù)軋坯之間激烈摩擦，造成軋制不穩(wěn)定，容易失穩(wěn)，出現(xiàn)軋扁和喇叭口等現(xiàn)象。而制坯時由于坯料兩端材料過少，軋制時環(huán)件轉(zhuǎn)動速度快、無摩擦，環(huán)件兩端溫度低，變形抗力相對較大，而且軋制成形時材料大部分沿徑向流動，軸向材料流動較少，造成最終成形環(huán)件兩端壁厚不夠，達(dá)不到要求。