精锻叶片的制坯与锻造尺寸控制

压气机叶片的精密锻造涉及到广泛的技术领域,其中制坯预锻与终锻是叶片精锻的重要环节。一精锻叶片的制坯精锻叶片的制坯是指叶片根块或冠部金属体积的再分配与预成形。其方法很多。目前国内主要采用卧式锻造机对叶片头部或冠部进行聚集镦粗,而国外则较多地采用曲轴压力机挤杆与镦头。后者是一种比较好的制坯新工艺。     

TC9钛合金的双重退火与形变热处理

我厂部份叶片用TC9钛合金制造。模锻(包括顶锻、预锻、终锻和最终成形)毛坯经过双重退火,其目的是消除模锻应力,改善合金的组织并获得要求的机械性能。存在的主要问题是钛合金叶片的热处理变形。为解决变形问题,曾使用冷校正,但是冷校正叶片在电解加工叶身型面时,又发生超差变形,而且大叶片冷校正不了。又使用形变热处理经过三次小批生产,结果满意,使变形问题得到基本解决,从而提高了叶片热处理质量。一、热处理工艺双重退火分高温退火和低温退火。由于钛的化学活泼性很高,在高温中能和多种元素发生反应而受到污染,为减少钛合金的污染在高     

粉末高温合金盘件预成形设计的类等势场分析法(英文)

传统的预成形设计方法精度低、耗时、耗力,为了克服这些缺点,提高产品的质量和工作效率并降低生产成本,需对预制坯进行合理的预成形设计。本文根据能量最小原理和最小阻力原理,利用塑性变形过程中坯料的流动规律于静电场等势线分布类似这一特性,提出一种能够进行预成形设计的新方法-类等势场法,并采用该方法对粉末高温合金盘件进行预成形设计,从中优选出6组预成形形状,利用MSC/Superform商用软件对上述预制坯的等温成形过程进行数值模拟,得到6组粉末高温合金盘件终锻结束时各个部分的等效应变分布、预锻和终锻的变形程度分配以及模具型腔的受力情况。通过分析,选出最佳的设计方案。     

杆类件锻模终锻型槽的积聚能力

金属在型槽中变形的积聚作用,是指将原材料的局部截面面积增大,同时使另一部分截面面积缩小,而长度方向变化不大的一种金属变形方式。这种积聚工艺在锤上模锻时是在滚挤型槽中完成的。而螺旋压力机由于设备特点的限制,一般不能进行滚挤工步,但是实践证明,锻模的终锻型槽由于型槽侧壁及毛边槽桥部的限制作用,也有很好的积聚能力,因而螺旋压力机模锻工艺中的制坯就可简化或者省掉,故为各种杆类模锻件在螺旋压力机上模锻创造了有利的工艺条件。本文通过典型实例总结分析了锻模的终锻型槽这种积聚能力及它的     

压气机八、九级转子叶片生产新工艺线

压气机转子叶片生产新工艺线,采用高速锤挤压小余量毛坯、组合拉削榫头及辊轧叶身等先进工艺,代替过去的模锻毛坯、靠模铣叶身、砂带磨叶身及手工抛光等落后工艺。现将高速锤挤压制坯及辊轧叶身工艺介绍如下。     

温热挤压锻模

一九六六年以来,我们在热压印法锻造叶片锻模的基础上,改用冷挤压制造锻模型腔的新工艺。由于挤压锻模钢的挤压力甚大,以致超过冲头材料(Cr12Mo)的强度,冲头仅挤压一件或几件就断裂。一九七四年后,我们用7W7Cr4MoV做冲头,开展温热挤压锻模的试验。一个冲头挤压20多件尚未断裂,而且挤压的锻模型腔,光洁度为▽7,精度达到±0.1     

综合信息

汽车连杆辊锻成型新工艺最近在西安航空发动机公司试验成功,并使工效提高了两倍.汽车连杆传统的热加工工艺路线是:顶锻制坯→预锻成型→终锻.该公司锻造厂经过反复攻关试验,将原工艺中前两道工序用辊锻预成型一道工序代替,取得了理想的加工效果.该厂为天津和广州有关单位加工的批量产品,经检测、磁力探伤和理化试验等均符合要求,用户十分满意.     

复杂盘饼类锻件等温精密成型工艺

以复杂盘饼类铝合金锻件为例,采用试验和有限元数值模拟相结合的方法研究了该类锻件等温精密模锻的成型工艺和变形规律,结果表明:模锻后期型腔内剩余金属过多和金属沿径向流动过快是复杂盘饼类锻件产生折叠和流线紊乱的主要原因;模锻时发生强烈的剪切变形会引起粗晶缺陷;预锻制坯工艺不合理是终锻件出现流线露头缺陷的主要原因.     

GH169合金的本构关系研究

GH169合金主要是作为变形合金而得到广泛应用。因此,迫切需要明确其流动应力与变形条件的关系,即本构关系。文献[1]曾对GH169合金进行了这方面的研究,但所研究的结果只适用于预成形过程,而且所得到的本构关系与实测数据误差较大。近代航空发动机的涡轮盘广泛采用GH169合金制造,其锻造过程一般由预锻和终锻过程组成。     

基于三维静电场的TC4合金叶片预制坯设计

以一种TC4合金叶片为例提出了一种新的基于三维静电场的预成形设计方法.利用塑性变形过程中坯料流动规律类似于静电场等势线这一特征,通过三维静电场模拟选取适当的等势场作为预制坯的基本形状.并利用数值模拟软件对TC4合金叶片的等温成形过程进行模拟,与采用传统经验设计的预制坯成形过程进行了对比.结果表明,采用三维静电场设计的预制坯成形效果良好,该方法特别适合复杂表面锻件体积成形工艺的预制坯设计.     

叶片锻模的关联设计

为提高叶片锻模的设计效率,提出了叶片锻模的关联设计方法.根据叶片锻模设计在不同阶段的特点,三维图与二维图的关系,以及锻件、分模实体、模具外形和上下模具之间的关系,采用参数化、主模型、引用集、Wave等方法实现叶片锻模设计的关联.     

2A12 铝合金锻坯开裂故障分析

某产品用2A12铝合金锻坯在生产过程中发生开裂故障。本文对开裂锻坯进行了形貌观察与断口分析,并对比研究了热处理后开裂锻坯、未热处理锻坯和原材料铝棒。结果表明:开裂锻坯上的开裂模式为脆性开裂;开裂锻坯上的裂纹形成于热处理过程,形成原因应与锻造工艺控制不当导致锻坯在热处理过程中形成的粗晶有关。     

英国罗·罗公司的锻造加热炉和热处理加热炉

英国罗·罗公司在生产压气机叶片方面,全部采用了精密锻造新工艺,从而取消了复杂的零件型面机械加工。零件的加热采用保护层:钢零件镀镍,钛合金零件涂玻璃料,预锻时采用手工喷涂,终锻时为静电喷涂。大多数加热炉均通以保护气,即将天然气经由放热式保护     

表面再结晶对定向凝固高温合金高周疲劳行为的影响

采用悬臂旋转弯曲试验,研究定向凝固DZ4合金在喷丸预变形及热处理后产生的再结晶层对高周疲劳寿命的影响.结果表明,DZ4合金经过一定程度的预变形,在随后的高温热处理后表面会产生一定厚度的再结晶;再结晶层对DZ4合金高周疲劳寿命有一定影响;在一定喷丸强度范围内,随喷丸强度增加,疲劳寿命先减小后增大.     

空心风扇叶片高循环疲劳试验设计与验证

基于实际大涵道比航空涡扇发动机宽弦风扇叶片的结构特征,设计、加工了空心风扇叶片结构模拟件,完成了空心风扇叶片高循环疲劳试验设计,并着重对其叶身空心结构部分抗疲劳能力进行了试验验证.试验结果表明试验夹具和试验件的设计能够完成空心风扇叶片高循环疲劳考核的目的.同时,该空心风扇叶片结构叶身部分对应1×107次循环的高循环疲劳强度介于370MPa至400MPa之间,满足其在最大工作状态下疲劳强度不小于324MPa的高循环疲劳设计要求.因试验件数量相对较少,仅获得了给定应力水平下的高循环疲劳寿命数据,后续可按照该技术途径和方法流程适当增加试验件数量,以获取疲劳极限进而构建其应力-疲劳寿命曲线,为工程研制奠定基础并积累数据.      

TC11钛合金压气机叶片锻后冷却过程瞬态温度场的数值模拟与试验研究

运用二维有限元法和试验方法,模拟、分析了TC11钛合金压气机叶片锻后冷却过程的传热现象,得到该叶片各个翼形截面上瞬态温度场的时变特性和分布规律.模拟结果为解决该类叶片锻后冷却过程翘曲变形提供了可靠依据.     

非均匀栅距对压气机叶片非定常气动力的影响

研究了轴流压气机叶片采用非均匀栅距对叶片非定常力影响的问题,利用高分辨率格式求解准三维雷诺平均N-S方程。非定常流场计算采用了双时间步法与LU-SGS隐式解法耦合的方法。研究了带进口导叶的单级三排叶栅非定常流动,其中动叶栅距不变,而导叶和静叶采用非均匀栅距。对不同结构的计算分析表明,在导叶和静叶采用一定的非均匀栅距组合型式后,在保证压气机级的性能变化不大的同时,动叶表面所受非定常气动力的状况得到改善,这将有助于提高动叶片的疲劳寿命。     

压气机六～八级整流叶片生产新工艺线

整流叶片采取“掐头去尾”的新结构,生产工艺系采用板材下料、辊轧叶身、冲切取形,代替了原来的精铸毛坯,车、铣、磨安装板及轴颈,砂带磨叶身,手工抛光叶身等旧工艺。整流器采用钎焊组合,代替过去的用螺钉连接组合。现简介如下。     

一种叶片截面线光顺及等距面生成方法

采用等距面生成球头刀加工刀具轨迹是曲面加工中一种常用的方法。但是,在对叶身曲面进行等距偏置时,经常出现无法偏置的问题。针对该问题,分析了曲面偏置自相交原因,并根据叶片类零件叶身曲面的特点,提出了一种叶身截面线光顺及等距面生成方法。该方法首先采用Kjellander方法将原始截面线进行自动光顺,然后根据光顺后的原始截面线和数据采样法构造偏置截面线,最后通过截面线放样法构造叶身曲面等距面。实例表明,采用Kjellander方法可以实现叶片曲面的自动光顺和叶片曲面等距面的构造。     

大规格损伤容限钛合金TC4-DT的研制及应用

为了满足新一代战斗机对大规格损伤容限钛合金的需求，开展了TC4-DT钛合金大规格棒材与锻坯的成分与组织控制、大型锻件热处理过程中的显微组织控制、材料与锻件的制造过程控制、零件的疲劳强化等研究。经过大型铸锭熔炼、大规格棒材和锻坯试制、大厚度锻件试制、结构设计与制造，结果表明：损伤容限钛合金TC4-DT大型铸锭的成分均匀、大型锻坯和大厚度锻件的抗拉强度变异系数降至约2%，激光冲击、喷丸和冷挤压等对该合金的寿命增益效果显著。损伤容限钛合金TC4-DT在新一代战斗机上获得了广泛应用。