本发明属于发动机制造技术领域,具体为一种双金属双性能钛合金整体叶盘制造方法。
背景技术:
整体叶盘是将风扇、压气机或涡轮转子叶片和轮盘[1]做成一体的结构形式,是国内外先进航空发动机的必选结构。目前,整体叶盘普遍采用整体加工或焊接方法制造而成,无需加工榫头和榫槽。这种整体结构的优点是:叶盘的轮缘径向高度、厚度和叶片原榫头部位尺寸均可大大减小,减重效果明显;发动机转子部件的结构大为简化;消除了分体结构榫齿根部缝隙中气体的逸流损失;避免了叶片和轮盘[1]装配不当造成的微动磨损、裂纹以及锁片损坏带来的故障,从而有利于提高发动机工作效率,可靠性得以进一步提升。
双金属双性能整体叶盘其特征为叶片和轮盘[1]为异种材料,分别满足不同的服役需求,从而更大程度地发挥异种材料各自的性能优势,如,叶片所用的合金既能够在更高的温度下工作而密度更小,从而进一步减轻整个叶盘的重量。新型高温钛合金的应用,能够在更大的温度梯度与应力梯度条件下工作,满足新一代发动机更高推重比的要求。
目前国内外双金属双性能钛合金整体叶盘制造方法有线性摩擦焊、扩散焊、热等静压扩散焊或送粉式激光增材制造方法。其中,线性摩擦焊工艺对设备的依赖程度很大,焊接的效果、精度很大程度上取决于设备的能力,且焊接工装复杂,成本高。扩散焊方法面临加压困难、接头一致性控制及无损检测等技术难题,且整体叶盘结构复杂,需采用特殊的加压手段,工艺实现起来技术难度大。热等静压扩散焊技术成熟度相对较低,需解决可靠封焊或包套,需采取特殊工艺措施确保热等静压过程的可靠实施。另外,由于扩散焊时结构需整体经历焊接热循环过程,还需解决焊接热循环与材料的热处理制度匹配问题,避免热循环可能对基体材料造成的不良影响。送粉式激光增材制造方法存在粉末成本高、粉末冶金质量和制造过程氧化等问题使得冶金质量及力学性能下降。
技术实现要素:
本发明目的是针对现有技术中存在的不足提出一种双金属双性能钛合金整体叶盘制造方法。本发明的技术方案是:
首先在轮盘锻件基础上采用电子束熔丝沉积增材制造方法制造出不同材料的钛合金叶片毛坯;然后采用机械加工或电解加工至设计尺寸,最终实现双金属双性能钛合金整体叶盘的制造,该方法包括以下步骤:
1)将叶片用的钛合金棒材经锻轧和拉拔制成丝材,丝材直径为0.6mm~2.0mm,丝材曲率半径不小于60倍的丝材直径,丝材中n、h、o间隙元
声明:
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