鈦合金TC11在950 ℃的αj=10.8×10-6 ℃-1，K403模具在950 ℃的αm＝14．7×10-6 ℃-1，Δt=930 ℃。模具加熱采用單體式電阻絲加熱器，安裝在上底板上。加熱器總功率39 kW,經(jīng)7～8 h后可將重量為410 kg的3級(jí)盤(pán)模具和360 kg的上、下模座加熱到950 ℃±10 ℃。加熱器在加熱、保溫和壓制過(guò)程中使用，在加熱器底部與下水冷板間隙處用硅酸鋁釬維板封堵，減少熱量散失。凸凹模離型面較近處鉆有深度為30 mm的測(cè)溫孔，并裝熱電偶，以測(cè)定凸凹模型面的溫度，用凸模上的熱電偶自動(dòng)控制凸凹模的溫度。

 

模具設(shè)計(jì)的特點(diǎn)。模具設(shè)計(jì)的主要特點(diǎn)是通用性好，通過(guò)更換凸模、芯模和凹?？慑懗龈鞣N形狀的鍛件。閉式鍛結(jié)構(gòu)可省去鍛件毛邊材料的消耗和毛邊所需的變形功，使流線分布更合理，并提高了鍛件質(zhì)量。電阻加熱器制造簡(jiǎn)單，它靠傳導(dǎo)和輻射來(lái)傳遞熱量，雖然第一件升溫時(shí)間長(zhǎng)，但對(duì)小批量生產(chǎn)的航空鍛件是適用的。

 

液壓機(jī)慢速系統(tǒng)改造方案。據(jù)資料報(bào)道，鈦合金Ti_6Al_6V_2Sn在接近β轉(zhuǎn)變溫度范圍、滑塊速度由1.27 m/s降到0.015 m/s時(shí)，其變形抗力由1 100 MPa下降到250 MPa,下降率約為70%。由此可以看出，選擇較低的變形速度，可使餅坯變形過(guò)程中流動(dòng)應(yīng)力降低，從而改善模具的受力狀況，以便用噸位較小的液壓機(jī)鍛造較大的盤(pán)件。為充分發(fā)揮Y32－630型液壓機(jī)的作用，在保留原有功能的基礎(chǔ)上增加等溫鍛造慢速功能(慢速可調(diào))，對(duì)液壓機(jī)慢速機(jī)構(gòu)進(jìn)行了改造。其原理是在原液壓系統(tǒng)中增加一套裝置，由電磁調(diào)速電機(jī)驅(qū)動(dòng)小流量泵。小流量泵的公稱(chēng)流量為1.26 L/min，1.軸向柱塞泵；2.電磁調(diào)速電機(jī)。

 

壓氣機(jī)1～3級(jí)盤(pán)等溫鍛造的工藝步驟為：環(huán)(餅)坯進(jìn)廠→復(fù)驗(yàn)→領(lǐng)料→車(chē)→檢查環(huán)(餅)坯外形尺寸→吹砂→環(huán)(餅)坯預(yù)熱(預(yù)熱到200～250 ℃，保溫時(shí)間以熱透為宜)→表面涂覆(涂FR-11防護(hù)潤(rùn)滑劑，待防護(hù)潤(rùn)滑劑干后，再涂一層FRM-90脫模劑)→加熱(加熱規(guī)范為950 ℃±10 ℃，1 h，模具溫度950 ℃)→合模→慢速壓制(0．01～0．1 m/s，總壓力為6 300 kN)→開(kāi)模→頂出→空冷→吹砂→真空雙重退火→切試料→理化分析→檢驗(yàn)→入庫(kù)。

 

壓氣機(jī)1～3級(jí)盤(pán)經(jīng)雙重退火處理(950 ℃±10 ℃×1.5 h，空冷+530 ℃±5 ℃×6 h，空冷)，硬度作100%檢查，HBd3.2～3.7。每批鍛件剖切一件，專(zhuān)留試樣每批100%取樣。金相要求作低倍組織、流線和高倍組織檢查。通過(guò)以上理化分析可知，等溫模鍛后，由于一次變形量大，而且在高溫區(qū)慢速變形，再結(jié)晶完全，晶粒細(xì)化和等軸化，各部位的組織均勻，鍛件獲得細(xì)小等軸α+β轉(zhuǎn)組織，不僅避免了鍛件缺陷的產(chǎn)生，而且還提高了鍛件的機(jī)械性能。