GH3039的成型特性研究及扇形件压型解决方案

张辰鸾

（哈尔滨汽轮机厂有限责任公司，哈尔滨150046）

GH3039的成型特性研究及扇形件压型解决方案

张辰鸾

（哈尔滨汽轮机厂有限责任公司，哈尔滨150046）

为了解决燃压机组中某隔板扇形件小角度压型困难的问题，对GH3039材料做了在不同温度条件下的拉伸试验，根据试验结果对该材料在不同温度条件下的拉伸特性进行了分析和研究，并对3种预变形方案进行试验，得出针对该零件的最佳热压型温度和预变形量，进而优化工艺方案。结果表明，GH3039扇形件在860℃温度条件下压型效果优良，回弹小，并选取了合理压型角度，配合工艺方案设计出实用工装。

GH3039；热压型；工装

0 引言

我厂生产的某燃压机组中某隔板扇形件，由GH3039的边板和挡板焊接而成。GH3039是一种单相奥氏体型固溶强化合金，适宜于850℃以下长期使用的航空发动机燃烧室和加力燃烧室零部件。GH3039化学成分如表1所示。

表1 GH3039的化学成分质量分数 %

边板扇形件的结构如图1所示。

图1 边板零件图

该零件为扇形，内边缘有6.64°弯折。作为机组重要部分的零件，质量要求较高。毛坯为厚度δ＝4 mm的GH3039钢板，由于曲线压型且角度6.64°较小，容易回弹，预变形量不易确定，其压型是一个难题。需对GH3039材料的成型特性进行研究，得出最合理的压型温度和预变形量，针对该零件，规划合理的工艺方案并设计工装，解决实际问题。

1 GH3039 在不同温度条件下的拉伸试验

拉伸试验是对试样施加轴向拉力，测量试样在变形过程中直至断裂的各项力学性能。使用与我厂实际生产中所用GH3039板材相同的钢板，制作拉伸试样，结合生产实际和经验，分别在400℃、600℃和860℃条件下进行拉伸试验，记录试验结果，绘制拉伸曲线，根据曲线总结出该材料的特性，最终选定一个最合理的热压型温度。根据拉伸试验结果绘制出的3条拉伸负荷—伸长曲线，如图2所示。

2 扇形件在不同预变形量条件下的压型试验

图2 GH3039分别在3个温度下的拉伸曲线

使用与实际生产中所用GH3039板材相同的板材制作压型试验件，试验件尺寸与产品件压型前尺寸相同。在选定的最合理热压温度下，给定不同的预变形量，测量试验件压型后的回弹情况，确定最合理的压型角度，确定工艺方案并设计工装。给定的压型角度分别为6.8°、7.2°和8°。

3 试验结果

3.1 拉伸试验结果

图2中3条GH3039的拉伸曲线，红色曲线温度为400℃；棕色曲线温度为600℃；绿色曲线温度为860℃。试验得出，在860℃条件下，GH3039材料的压型效果最优良，回弹小。

3.2 GH3039扇形件压型预变形量的确定

GH3039扇形试验件经不同压型角度的压型试验后，测量发现压型角度为7.2°的试样回弹后最接近产品6.64°的弯折要求。结合生产经验，确定该零件的热压型角度为7.18°。

图3 边板扇形件的压型工装

3.3 确定零件工艺方案并设计工艺装备

该零件工艺方案：按方料下料后，按扇形件展开尺寸机械加工，用专用工装压型后带工装加热到860℃保持一段时间，经校型得到合格的零件。配合工艺方案设计的工装如图3所示。

4 结论

GH3039材料在860℃条件下压型效果好，回弹小。该GH3039边板扇形件6.64°弯折按7.18°压型效果最佳。经实际生产验证，本实验的结果正确。

［1］ GB/T 14995-2010，高温合金热轧板［S］.

［2］ GB/T14992-2005，高温合金和金属间化合物高温材料的分类和牌号［S］.

［3］ 黄乾尧，李汉康.高温合金［M］.北京：冶金工业出版社，2000：4-6.

［4］ 马培利.高温合金［J］.金属世界，1997（1）：4-5.

［5］ 黄春峰.SJ412-I火焰筒（GH3039）热处理［J］.燃气涡轮试验与研究，1990（2）：69-70.

［6］ 工程材料实用手册编辑委员会.工程材料实用手册：第2卷［M］.北京：中国标准出版社，1989：220-234.

（编辑昊 天）

TK 473

B

1002－2333（2014）05－0229－02

张辰鸾（1986—），女，助理工程师，从事冷作焊接工艺工作。

2014-02-19