一种TA12A方块锻件的自由锻方法技术领域
本发明涉及一种锻造方法，具体涉及一种TA12A方块锻件的自由锻方法。
背景技术
钛合金作为一种重要的结构材料，在航空航天工业中发挥越来越重要的作用，同
时也对钛合金的工作温度提出了更高的要求。TA12A合金为目前国产新材料，该合金可在
550℃温度下长时间工作，具有良好的室温强度、高温强度和热稳定性，具有良好的工艺塑
性和超塑性。
在常规情况下，利用自由锻锤锻造方块类锻件采用工序是：镦粗→打四方→镦粗
→打8方(10面体)→滚圆→镦粗→打四方→打磨。以镦粗后的四方体的四个棱边为打击部
位，打成8方(即10面体，8方+2端面),TA12A方块类自由锻件在制造过程中极易产生微裂纹
以至于导致锻件表面较大的裂纹，至始锻件报废。
有超过80％以上的TA12A方块类自由锻件会在表面产生裂纹，尤其是在尖角部位
的裂纹严重，通常是在锻后采用打磨或初加工的方法去除表面裂纹，保证在锻造后续工序
中不继续开裂。为保证锻件留有足够的后续加工余量，只能在设计锻件时，加大零件的加工
余量和公差，留出打磨余量，用此办法来保证锻件最终尺寸。这样，不可避免地造成了原材
料浪费。例如：锻件设计以80mm方零件为例，需要设计成94±2mm方锻件，每边都要留出去除
表面裂纹的余量3mm。
常规的自由锻造方法，是通过改变棒料端面面积来对变形量进行控制，用于提高
零件的使用性能，金属流线只是在长度方向上有一定变化。
发明内容
本发明提供一种TA12A方块锻件的自由锻方法，避免TA12A材料自由锻裂纹的产
生，提高锻造生产效率，节约制造成本。
本发明的技术方案如下：
一种TA12A方块锻件的自由锻方法，包括下列工序：1)将经过加热的TA12A棒料镦
粗；2)将镦粗后的TA12A棒料打成四方体；3)将所述四方体镦粗；4)将镦粗后的四方体打成
14面体；5)将所述14面体镦粗；6)将镦粗后的14面体打成新的四方体，得到TA12A方块锻件。
所述的TA12A方块类锻件的自由锻方法，工序4)中以镦粗后的四方体的尖点为打
击部位，打成14面体。
本发明的有益效果为：本发明以镦粗后的四方体的尖点为打击部位，打成14面体，
打破了以往在锻锤砧面上最小为线接触的锻造方法，变成点接触的锻造方法，在锻件成形
过程中，锻造方向由原来的5个方向，增加到7个方向，采用更多的锻造方向进行锻造，将金
属局部的聚集成束的流线打乱，使金属流线沿着锻件外形走向，并均匀分布，降低锻件受力
不均匀的可能，降低裂纹产生的几率，这样就避免了TA12A材料方块类锻件局部沿着金属流
线端头开裂的可能性。使锻件尺寸及公差范围减小，节省原材料17.8％，节约零件加工费
50％。减少常规的自由锻造方法中滚圆、打磨工序，节约锻件制造费25％，提高生产效率
30％以上。
附图说明
图1为镦粗后的四方体示意图；
图2为14面体示意图；
图3为本发明的TA12A方块的自由锻件金属流线分布图；
图4为常规的TA12A方块的自由锻件金属流线分布图。
具体实施方式
如图1、2所示，一种TA12A方块锻件的自由锻方法，包括下列工序：1)将经过加热的
TA12A棒料镦粗；2)将镦粗后的TA12A棒料打成四方体；3)将所述四方体镦粗；4)以镦粗后的
四方体的尖点1为打击部位，将8个尖点1打成8个三角面2，再加上原有的四方体的6个面，将
镦粗后的四方体打成14面体；5)将所述14面体镦粗；6)将镦粗后的14面体打成新的四方体，
得到TA12A方块锻件。
由图3的上述方法得到的锻件金属流线分布图，可以看出金属流线沿着锻件外形
走向，并均匀分布，降低锻件受力不均匀的可能，这样就避免了局部沿着金属流线端头开裂
的可能性。
而图4的常规的自由锻件金属流线分布图中，可以看出金属流线只在锻件表面长
度方向上有一定变化，还是容易引起锻件表面沿金属流线的端部开始开裂。