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        航天用GH3600合金無縫管成形工藝方法

        來源:http://www.kempleton.com/??作者:無縫鋼管生產廠家??添加時間:2020-10-21??瀏覽次數:
          GH3600合金無縫管是一種適用于1100℃以下承受低載荷的氧化鎳基高溫合金無縫管,而航天用GH3600合金管材主要用于運載火箭上面級動力裝置的氫氧火箭發動機。目前,美國正在規劃以氫氧火箭發動機為基礎的軌道轉移飛行器及單級入軌的航天飛機,為登月研制的土星火箭,其二、三級采用J-2氫氧發動機,法國等西歐研制的阿里安火箭以及日本正在研制的運載火箭上面級均采用氫氧發動機作為其主動力裝置。GH3600合金無縫管作為我國新一代氫氧發動機的主要配套產品和關鍵攻關項目,對我國航天發展的綜合實力起到重要的作用。

          目前國內鎳基管材的開坯主要采用鍛造+鉆孔或斜軋穿孔工藝。其中鍛造+鉆孔工藝由于鍛造比的限制,管坯晶粒度相對不均勻,加之鉆孔工序對原料的浪費比較大,所以一般只適用于壁較厚、長度短并且難于熱加工材料管坯的制備。而斜軋穿孔工藝雖然具高、成品率高的優點,但是由于其自身的結構限制,不論是兩輥、三輥斜軋穿孔開坯,材料的受力方式是三向壓應力,從而使管坯的橫截面上產生環狀微裂紋而影響后續加工的可能性。因此,航天用GH3600合金管材選用擠壓的開坯方式,避免了上述情況的產生。管材擠壓開坯的關鍵點在于擠壓比、擠壓溫度的匹配,高擠壓比有利于獲得更加均勻的組織但同時會增加擠壓力,而高擠壓溫度在降低擠壓力的同時降低了產品表面的質量和尺寸精度。同時高溫合金擠壓中的包套及潤滑方式同樣起到了的作用。

          擠壓開坯的設備選用2.5MN臥式擠壓機,擠壓坯料規格為外125mm×內37mm×長度L,外表面采用銅包套潤滑,擠壓力在1.6~1.8MN,擠壓參數:加熱溫度960~980℃,保溫時間90~120min,模具預熱溫度500~600℃,擠壓速度80~100mm·s-1,擠壓比10.1。

          成品冷軋采用了兩種不同的加工率分配方法,針對從15mm×1.75mm軋至5.8mm×0.4mm成品的不同冷軋工藝,對比了不同的冷軋工藝對成品力學性能的影響。工藝1的退火間道次加工率分配在68.9%~70%的范圍內,工藝2的退火間道次加工率分配在51.5%~56.9%之間。試驗結果如下:

          (1)GH3600合金管采用擠壓開坯可明顯細化組織,組織均勻性。

          (2)成品冷加工率控制在51%~57%的范圍內,不但可以獲得良好的成品組織,同時了室溫伸長率和高溫屈服強度,獲得了更好的成品性能。室溫伸長率為39.8%,900℃下Rm為124MPa,Rp0.2為82MPa。

        標簽:合金管合金無縫管
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