文/刘冠楠，邹朝江，王攀智，龚忠兴·贵州航宇科技发展股份有限公司

航空发动机用机匣在锻造过程中截面复杂处成形困难且变形抗力大，这对中间异形坯料的设计和轧制过程的稳定性提出了很高的要求。通过对Waspaloy合金大锥角多台阶机匣环锻件成形工艺的研究，结合有限元数值模拟技术，锻造采用异形中间坯、异形精密轧制的方法，最终生产的机匣所有尺寸满足交付要求，同时得到满足标准要求的组织性能。

Waspaloy合金是以γ'相沉淀强化的镍基高温合金，具有良好的耐燃气腐蚀能力、较高的屈服强度和疲劳性能，广泛应用于航空发动机转动部件，使用温度不高于815℃。可以生产冷轧和热轧板材、管材、带材、丝材和锻件、铸件、紧固件。

本文以我公司某机匣锻件为研究对象，由于锻件大小头直径差大，整体截面变化较大呈多台阶状，而且Waspaloy合金变形抗力大，不能使用传统矩形坯料终轧成形的方式制坯，所以中间坯必须采用胎模异形制坯的方式实现锻件体积的重新分配，然后通过精密轧制完成终轧。

锻件工艺分析及方案设计

锻件情况

锻件尺寸如图1所示，锻件形状复杂因素示意图见图2，锻件型面设计充分考虑粗加工型面，使得材料利用率达36%。根据JB/T 10478-2004《热轧环形件机械加工余量及公差》公式，计算出该锻件形状复杂因素S=0.23，属于S3级别(S3<0.35)。锻件信息情况见表1。

图1 Waspaloy 合金异形机匣锻件图

图2 锻件形状复杂因素示意图

难点分析

⑴锻件整体锥度约为34°，重766kg，内径大小头相差436mm，外径大小头相差472mm，高度达452mm，且整体截面变化较大呈多台阶状。……