本发明属于金属材料加工成型，涉及一种燃气轮机盘件的制造方法，尤其涉及一种燃气轮机盘件的胎模锻制造方法。
背景技术：
1、燃气轮机是一种先进而复杂的成套动力机械装备，用途极为广泛，在电力、工业、舰船和陆地交通等领域都有着重要地位，是集新技术、新材料和新工艺于一身的技术密集型产品，燃气轮机制造技术的发展水平往往被看作是国家高技术水平和科技实力的重要标志之一。燃气轮机中，涡轮盘是承受高温、大应力的核心热端部件，需要长时间承受各种应力，工作环境十分恶劣。燃气轮机盘常使用高温合金作为原材料，其所含的合金元素较多，铸造偏析程度和变形抗力较大，因此，对于热加工过程控制要求极为严格。而大功率重型燃气轮机需要更大尺寸的高温合金涡轮盘进行承载，但超大型高温合金燃气轮机涡轮盘制造难度极大，生产过程中，要综合考虑成分、组织、性能和加工设备的能力。
2、燃气轮机盘的制造方法主要有自由锻和模锻两种工艺。自由锻的灵活性较高，锻造设备较为简单，但自由锻工艺费料较多，原材料利用率通常仅有25％，且锻件流线机加后容易暴露，影响产品性能。模锻工艺的产品性能较好，有利于提高不同部位组织的一致性，但对于超大型燃气轮机盘件，需要使用大吨位模锻机进行锻造，吨位甚至在50000t以上，生产成本极高，生产条件苛刻，锻压设备能力不足是限制模锻工艺发展的一个重要因素。例如，cn118272628a公开了一种大型涡轮盘锻件及其制备方法，该方法将钢锭进行棒材开坯后，采用模锻压机依次进行镦饼、制预制坯和终锻，然后进行后热处理，该方法采用模锻进行轮盘制造，使用1-3万吨的液压机，对设备要求较高。
3、cn113458308a公开了一种实现超大型涡轮盘锻件的极限成形方法，该方法通过对中心部位预模锻成形，对边缘部位进行终模锻成形，但该方法对模具结构要求较高，使生产工艺较为复杂。
4、cn115921734a公开了一种高温合金gh738涡轮盘局部成形制造方法，该方法将坯料预处理、包套加热后，先进行墩粗工艺，然后分别采用弧形砧和矩形砧局部旋转锻造成形，最后进行热处理，该方法使用局部锻造工艺，得到了较好的成形效果，但不利于轮机盘件的整体晶粒和组织的均匀性。
5、因此，基于现有技术不足，本发明提供一种燃气轮机盘件的胎模锻制造方法。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种燃气轮机盘件的胎模锻制造方法，采用胎模锻造工艺实现大尺寸燃气轮机盘件的净成型，实现盘件组织均匀性的同时，降低用料损耗及成型设备吨位需求。
2、为达到此发明目的，本发明采用以下技术方案：
3、本发明提供一种燃气轮机盘件的胎模锻制造方法，所述胎模锻制造方法包括如下步骤：
4、(1)将铸锭加热进行镦拔，得到锻棒；
5、(2)将所述锻棒下料，加热至预锻温度，在预锻下胎模中进行预锻，所述预锻包括先用压机沿锻棒长度方向进行整体下压，再使用冲头对中下压，得到预锻件；
6、(3)将所述预锻件进行均匀化热处理；
7、(4)将所述均匀化热处理后的预锻件加热至终锻温度，在终锻下胎模中进行终锻，所述终锻包括沿预锻件高度方向先以所述冲头进行对中下压，再使用方砧进行旋压，得到所述燃气轮机盘件。
8、本发明提供的胎模锻制造方法，首先通过胎模预锻，将锻棒一端进行墩粗，冲头进行中心预成型，经均匀化热处理后，得到晶粒组织均匀的预锻件，然后在终锻过程中，通过局部成型实现盘件的净成型，得到的盘件晶粒和组织均匀，晶粒度在3-4级，无变形死区，相较于现有技术，使用5000t液压机即可实现生产，大幅降低锻造设备吨位需求，并减少用料损耗，极大降低生产成本。
9、优选地，步骤(1)所述镦拔进行2-4道次，例如可以是3道次、4道次和5道次。
10、优选地，步骤(1)所述镦拔的单道次变形量为30-40％，例如可以是30％、32％、34％、35％、36％、38％或40％，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未列举的数值同样适用。
11、优选地，步骤(1)所述锻棒的直径为450-480mm，例如可以是450mm、455mm、460mm、465mm、470mm、475mm或480mm，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未列举的数值同样适用。
12、优选地，步骤(2)所述预锻温度为1000-1050℃，例如可以是1000℃、1005℃、1010℃、1015℃、1020℃、1025℃、1030℃、1035℃、1040℃、1045℃或1050℃，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未列举的数值同样适用。
13、优选地，步骤(2)所述预锻温度的保温时间以锻棒长度计为0.5-0.8min/mm，例如可以是0.5min/mm、0.55min/mm、0.6min/mm、0.65min/mm、0.7min/mm、0.75min/mm或0.8min/mm，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未列举的数值同样适用。
14、优选地，步骤(2)所述预锻中，预锻下胎模的温度为200-300℃，例如可以是200℃、220℃、240℃、250℃、260℃、280℃或300℃，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未列举的数值同样适用。
15、优选地，步骤(2)所述预锻下胎模的内腔形状分为上部圆台和下部圆台，所述上部圆台的上直径大于下直径，所述下部圆台的上直径大于下直径，所述上部圆台的下直径与下部圆台的上直径相同。
16、优选地，所述预锻下胎模内腔的上部圆台的上直径为700-720mm，例如可以是700mm、705mm、710mm、715mm或720mm，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未列举的数值同样适用。
17、优选地，所述预锻下胎模内腔的上部圆台的下直径为470-500mm，例如可以是470mm、475mm、480mm、485mm、490mm、495mm或500mm，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未列举的数值同样适用。
18、优选地，所述预锻下胎模内腔的下部圆台的下直径为440-470mm，例如可以是440mm、445mm、450mm、455mm、460mm、465mm或470mm，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未列举的数值同样适用。
19、优选地，所述预锻下胎模内腔的下部圆台的高度为280-310mm，例如可以是280mm、285mm、290mm、295mm、300mm、305mm或310mm，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未列举的数值同样适用。
20、优选地，所述预锻下胎模内腔的高度为380-410mm，例如可以是380mm、385mm、390mm、395mm、400mm、405mm或410mm，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未列举的数值同样适用。
21、优选地，步骤(2)所述整体下压的下压量为480-520mm，例如可以是480mm、485mm、490mm、495mm、500mm、505mm、510mm、515mm或520mm，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未列举的数值同样适用。
22、优选地，步骤(2)所述冲头的成形部分的形状为圆台，所述圆台的上直径大于下直径。
23、优选地，所述冲头成形部分的圆台的上直径为480-520mm，例如可以是480mm、485mm、490mm、495mm、500mm、505mm、510mm、515mm或520mm，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未列举的数值同样适用。
24、优选地，所述冲头成形部分的圆台的下直径为330-350mm，例如可以是330mm、335mm、340mm、345mm或350mm，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未列举的数值同样适用。
25、优选地，步骤(2)所述对中下压的下压速度为40-50mm/s，例如可以是40mm/s、42mm/s、44mm/s、45mm/s、46mm/s、48mm/s或50mm/s，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未列举的数值同样适用。
26、优选地，步骤(2)所述对中下压的下压量为30-50mm，例如可以是30mm、32mm、35mm、38mm、40mm、42mm、45mm、48mm或50mm，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未列举的数值同样适用。
27、优选地，步骤(3)所述均匀化热处理的温度为980-1020℃，例如可以是980℃、985℃、990℃、995℃、1000℃、1005℃、1010℃、1015℃或1020℃，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未列举的数值同样适用。
28、优选地，步骤(3)所述均匀化热处理的保温时间以预锻件的高度计为0.5-0.8min/mm+(1.8-2.2)h，例如可以是0.5min/mm+1.8h、0.6min/mm+1.8h、0.8min/mm+1.8h、0.5min/mm+2.0h、0.6min/mm+2.0h、0.8min/mm+2.0h、0.5min/mm+2.2h、0.6min/mm+2.2h或0.8min/mm+2.2h，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未列举的数值同样适用。
29、优选地，步骤(4)所述终锻温度为960-1000℃，例如可以是960℃、965℃、970℃、975℃、980℃、985℃、990℃、995℃或1000℃，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未列举的数值同样适用。
30、优选地，步骤(4)所述终锻温度的保温时间以预锻件的高度计为0.5-0.8min/mm，例如可以是0.5min/mm、0.55min/mm、0.6min/mm、0.65min/mm、0.7min/mm、0.75min/mm或0.8min/mm，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未列举的数值同样适用。
31、优选地，步骤(4)所述终锻中，终锻下胎模的温度为200-300℃，例如可以是200℃、220℃、240℃、250℃、260℃、280℃或300℃，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未列举的数值同样适用。
32、优选地，步骤(4)所述终锻下胎模的内腔形状分为上部圆台和下部圆台，所述上部圆台的上直径大于下直径，所述下部圆台的上直径大于下直径，所述上部圆台的下直径与下部圆台的上直径相同。
33、优选地，所述终锻下胎模内腔的上部圆台的上直径为780-820mm，例如可以是780mm、785mm、790mm、795mm、800mm、805mm、810mm、815mm或820mm，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未列举的数值同样适用。
34、优选地，所述终锻下胎模内腔的上部圆台的下直径为510-540mm，例如可以是510mm、515mm、520mm、525mm、530mm、535mm或540mm，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未列举的数值同样适用。
35、优选地，所述终锻下胎模内腔的下部圆台的下直径为490-520mm，例如可以是490mm、495mm、500mm、505mm、510mm、515mm或520mm，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未列举的数值同样适用。
36、优选地，所述终锻下胎模内腔的下部圆台的高度为200-230mm，例如可以是200mm、205mm、210mm、215mm、220mm、225mm或230mm，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未列举的数值同样适用。
37、优选地，所述终锻下胎模的内腔高度为320-350mm，例如可以是320mm、325mm、330mm、335mm、340mm、345mm或350mm，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未列举的数值同样适用。
38、优选地，步骤(4)所述对中下压的速度为40-50mm/s，例如可以是40mm/s、42mm/s、44mm/s、45mm/s、46mm/s、48mm/s或50mm/s，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未列举的数值同样适用。
39、优选地，步骤(4)所述对中下压的下压量为150-170mm，例如可以是150mm、155mm、160mm、165mm或170mm，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未列举的数值同样适用。
40、优选地，步骤(4)所述方砧的宽度为490-510mm，例如可以是490mm、495mm、500mm、505mm或510m，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未列举的数值同样适用。
41、优选地，所述燃气轮机盘件的原材料包括高温合金gh2132，组成按质量百分比计包括：ni 24.00-27.00wt％，mo 1.00-1.50wt％，cr 13.50-16.00wt％，ti1.90-2.35wt％，v0.10-0.50wt％，b 0.003-0.010wt％，c≤0.08wt％，si≤0.30wt％，mn≤0.25wt％，p≤0.25wt％，s≤0.25wt％，al≤0.35wt％，cu≤0.50wt％，co≤1.00wt％，余量为fe。
42、相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：
43、本发明提供燃气轮机盘的胎模锻方法，直接实现盘件净成型，晶粒组织均匀，无变形死区，使用5000t液压机即可实现生产，大幅降低锻造设备吨位需求，并减少用料损耗，极大降低生产成本。
1.一种燃气轮机盘件的胎模锻制造方法，其特征在于，所述胎模锻制造方法包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的胎模锻制造方法，其特征在于，步骤(1)所述镦拔进行2-4道次；
3.根据权利要求1或2所述的胎模锻制造方法，其特征在于，步骤(2)所述预锻温度为1000-1050℃；
4.根据权利要求1-3任一项所述的胎模锻制造方法，其特征在于，步骤(2)所述整体下压的下压量为480-520mm；
5.根据权利要求1-4任一项所述的胎模锻制造方法，其特征在于，步骤(2)所述对中下压的下压速度为40-50mm/s；
6.根据权利要求1-5任一项所述的胎模锻制造方法，其特征在于，步骤(3)所述均匀化热处理的温度为980-1020℃；
7.根据权利要求1-6任一项所述的胎模锻制造方法，其特征在于，步骤(4)所述终锻温度为960-1000℃；
8.根据权利要求1-7任一项所述的胎模锻制造方法，其特征在于，步骤(4)所述对中下压的速度为40-50mm/s；
9.根据权利要求1-8任一项所述的胎模锻制造方法，其特征在于，步骤(4)所述终锻中，终锻下胎模的温度为200-300℃；
10.根据权利要求1-9任一项所述的胎模锻制造方法，其特征在于，所述燃气轮机盘件的原材料包括高温合金gh2132，组成按质量百分比计包括：ni24.00-27.00wt％，mo 1.00-1.50wt％，cr 13.50-16.00wt％，ti 1.90-2.35wt％，v0.10-0.50wt％，b 0.003-0.010wt％，c≤0.08wt％，si≤0.30wt％，mn≤0.25wt％，p≤0.25wt％，s≤0.25wt％，al≤0.35wt％，cu≤0.50wt％，co≤1.00wt％，余量为fe。
