项春花，王光宇，林凌，张诗扬，颜开群，王攀智

贵州航宇科技发展股份有限公司 贵州贵阳 550081

1 序言

GH4141大锥度喷嘴内支撑环是异形锻件，其形状复杂，为非对称结构，斜度为45°～55°，采用传统的矩形件锻造与机械加工方法，虽然锻造方法简单，但对材料的利用率大大降低，又因RENE41的价格昂贵而使成本剧增[1]。因此，为提高产品的材料利用率，降低产品的锻造成本，设计出与该产品轮廓接近的异形锻件具有重要意义[2]。本文针对这一问题，以前期模拟试验为基础，设计出完整的工艺流程，经过多次锻造后再经机械加工得出成品，并通过对比分析锻件前后晶粒度来判断锻件的性能。

2 锻件特点

1）GH4141是沉积硬化型镍基变形高温合金，在650～950℃温度内，具有高的拉伸和持久蠕变强度，以及杰出的抗氧化功能。与GH4169相比，G H4141使用温度范围更宽，广泛适用于制造在870℃以下要求有高强度，以及在980℃以下要求抗氧化的航空航天发动机高温零部件[3]。该锻件的组织性能要求较高，晶粒度要求3级或更细且要求均匀，主要性能有高温拉伸、硬度及晶粒度等。

2）该合金变形抗力大，锻造温度范围更窄，若锻造温度低，则材料容易出现表面裂纹；若锻造温度高，则锻件的性能和晶粒组织不能满足要求，流动性较差，给锻件成形带来困难。

3）从锻件形状看，锻件大头外径为869mm，小头内径为484mm，如图1所示。锻件最大位置斜度约45°，属于大锥度形状，需进行胎模掰形并整形，从锻件的体积分布看（见图2），锻件小头端料小，大头端料大，故锻件在成形过程中需进行大头端聚料。……