新型TMC-2复合材料叶片小余量锻造工艺研究

研究了新型TMC-2复合材料的叶片小余量锻造工艺。结果表明,采用小余量锻造工艺研制的叶片锻件组织均匀,金属变形流线分布合理,因而,叶片的疲劳性能和抗腐蚀能力得到提高,同时,使用寿命得以延长。采用TMC-2复合材料研制的小余量叶片,在高温下具有优良的蠕变和热稳定性能。     

叶片校正定位

随着电力工业的发展,对大容量发电机组中汽轮机末级长叶片的生产需求越来越多。目前,国内一般是先锻造出留有一定余量的叶片,然后再采用打磨抛光手段来生产大叶片。     

无余量精铸涡轮叶片“QC”小组工艺试制质量控制

介绍了某起动机无余量精铸涡轮叶片质量改进工艺攻关试制过程控制，通过有余量叶片改无余量叶片等方案的实施，从而保证了该零件的顺利试制和产品质量的提高。     

新机研制中的新材料和热工艺应用

在涡扇、涡轴两种中、小型燃气涡轮发动机的研制中，采用了较多的钛合金、高温合金和高强结构材料和粉末盘热等静压、单晶叶片精铸、等温锻造、无余量整体精铸、大型薄壁带铸造油路的名合金铸造、多弧等离子镀、蜂窝激光焊、高温真空钎焊和钛合金的锻造、铸造、表面处理、焊接等新工艺，保证了新机性能，使中小涡轮燃气发动机制造技术上了一个新台阶。     

壁厚与外形耦合约束下空心叶片加工余量优化方法

针对宽弦空心风扇叶片余量分布不均匀甚至负余量的困难，提出了考虑壁厚与外形耦合约束的多层次余量优化方法。首先，获取外形在机测量结果后，利用拉普拉斯网格变形算法重构叶片毛坯曲面，据此在叶片机内测量允用时间内获得壁厚测量处精确的法矢。为了加工余量分布同时满足叶身壁厚和外形的设计要求，建立了耦合壁厚和外形的优化约束条件，提出了不同解空间的多层次余量优化变量，从而构建了不同优先级的余量优化模型。并且通过递进使用不同优化模型求解最优空心叶片余量分布。最后，以某型空心叶片为对象验证了所提方法的有效性，能保证加工余量、壁厚与外形耦合的公差约束，这为宽弦空心叶片智能余量优化提供了新方法。     

一种薄壁悬臂叶片数控加工非均匀余量刚度补偿方法

 在数控加工过程中,因受到切削力的影响,薄壁悬臂叶片容易出现弯曲、扭转变形等问题而导致被加工曲面误差较大。针对该问题,提出了一种非均匀余量刚度补偿方法,将非均匀余量偏置面作为粗加工/半精加工零件面以提高叶片精加工时的抗弯刚度。首先,分析了集中力载荷下截面厚度对薄壁工件变形的影响;然后,对叶片径向和截面线方向分别采用线性变化和正弦函数变化两种方法进行叶片曲面非均匀余量刚度补偿设计;最后,基于叶片原始截面线,采用放样法构造出叶片曲面的非均匀余量偏置面。试验结果表明,采用非均匀余量刚度补偿方法可以提高被加工叶片精加工时的刚度,加工出的叶片满足了设计误差要求。     

轮廓度约束下近净成形叶片余量优化方法

针对近净成形的叶片在自适应精加工中余量不均这一问题,提出了考虑叶型截面线轮廓度公差约束的余量优化方法。在设计基准与加工基准配准的条件下,改变工件做刚性位移的余量优化思路,建立一种新的叶身优化模型,避免优化后叶片检测处的截面线超出轮廓度公差,提升叶片余量优化阶段寻找到目标加工曲面的能力。最后以某压气机叶片为例进行验证,此方法不仅能够保证叶身加工余量,还能同时满足型面检测处的轮廓度公差,为近净成形的叶片在自适应加工中提供一种新的余量优化方法。     

焊接式整体叶盘加工余量自适应优化方法

针对航空发动机焊接式整体叶盘毛坯变形严重、余量不均等问题,提出一种基于对称原则的整体叶盘加工余量自适应优化方法。通过分析整体叶盘的制造工艺特点与难点,给出了加工余量优化建模与求解算法;在此基础上,根据叶片周向对称分组原则,提出了整体叶盘变形叶片组逐层细分的余量分布优化方法。算例及分析表明,此方法能够较好地优化焊接式整体叶盘毛坯余量,从而降低线性摩擦焊接工艺引起的叶片位置偏差和余量分布不均对叶盘加工质量的影响。     

加工TC9钛合金用机夹式硬质合金拉刀

国内有关单位在硬质合金拉刀方面进行过长期研究,一直未能取得突破,其主要原因是硬质合金刀片经焊接后,强度降低,在切削力作用下易崩刃;崩刃后又很难修复,甚至无法修复。我们设计制造了机夹式硬质合金—高速钢组合拉刀(见图1),成功地拉削了表面硬度HRC54的TC9钛合金锻造压气机叶片。拉刀以7～10米/分速度拉削叶片α层和一部分基体余量,硬质合金拉刀部分可拉削400多个叶片不用刃磨,且完整无缺。估计机夹式硬质合金拉刀比高速钢(W18Cr4V)拉刀的寿命高十     

一种能显著节省能源的新工艺——用铝屑直接热压成零件

美国对使用铸造、锻造和粉末冶金等各种不同工艺方法生产钢、铝近无余量零件所耗费的能源进行了一次全面研究。结果发现,用100％的废屑作原材料,不经过重新熔炼而直接压制成近无余量零件,是节省能源最显著的方     

激光快速成形TA15钛合金切削加工性能研究

与整体锻造等钛合金传统制造技术相比,钛合金构件激光快速成形技术具有组织细小均匀、综合力学性能优异,无需锻造加工及锻造模具,材料利用率高、机械加工余量小、数控加工时间短、柔性高效等突出优点。通过近10年的攻关,我国已率先实现激光快速成形大型钛合金主承力构件的装机应用。     

WDZ—1涡轮叶片无余量精铸工艺

WDZ－1涡轮叶片采用无余量精铸取代有余量精铸工艺，解决了公司多年一直没有解决的冷热加工定位基准转换不协调的问题，并在试验中采用蜡模矫正模防止尺寸变形，调整孕育剂的含量，降低金属凝固时存在的温度梯度等方法，使叶片成品率大大提高。     

薄壁叶片加工变形误差补偿技术

国外目前已普遍采用叶片无余量数控加工,制造周期短,加工一致性好,精度高。叶片无余量数控加工遇到的最大难题就是加工变形,而加工变形是影响薄壁零件数控加工效率、精度和表面质量的关键因素。     

有限元在钛合金航空发动机叶片热加工中的应用(英文)

钛合金广泛用于制造航空发动机叶片,高温锻造是制造钛合金发动机叶片的主要热加工工艺之一。钛合金叶片高温锻造研究中,有限元模拟是分析锻造过程中的热力耦合,预测并优化锻造成形过程的一个重要手段。回顾有限元建模在涡轮叶片锻造研究中的发展历程,概述材料本构模型、传热定义和摩擦特性等方面的研究,以确保有限元模型有效预测的因素。分析表明,为获得精确可靠的有限元模拟结果进而优化生产工艺,有限元模型需要基于合理的试验结果并确立可预测的物理模型。     

基于非均匀余量的整体叶轮加工工艺优化策略

针对超薄结构叶片整体叶轮在制造过程中叶片产生较大的变形和切削振动,使用非均匀余量加工工艺方案,减小叶片变形提高加工质量。分析了集中载荷对薄壁结构和加厚结构变形的影响,对生产中的叶轮叶片进行非均匀余量加工工艺设计,依据优化后的工艺对叶轮进行刀具轨迹规划并进行加工试验,结果显示该工艺优化策略能有效减小超薄叶片的铣削振动和铣削变形,最大误差优化率为54.47%,平均误差优化率为52.57%,对类似高度与平均厚度比值较大且叶片扭转曲率较大的复杂零件的实际加工有一定的指导意义。     

锻造仿真与热模拟技术在航空发动机叶片精密锻造中的应用

航空发动机叶片因其形状复杂、叶身型面厚度薄、材料变形困难,在精密锻造成型中常存在折叠、裂纹、表面损伤及局部填充不满等缺陷。应用有限元仿真软件Deform对航空发动机叶片精密锻造工艺进行模拟分析,可以获得金属材料锻造成型过程中应力场、应变场、温度场及流动轨迹等参数变化规律,将可能产生缺陷的模型在工艺设计阶段进行优化,缩短新产品研制周期。实践表明,Deform软件的应用,可有效地避免锻造缺陷的产生,对航空发动机叶片精密锻造工艺设计具有指导意义。     

铝合金叶片高速锤精挤中金属扩散理论的应用

本文通过对金属加工现象的分析,引入了金属扩散的相关公式,对铝合金叶片高速锤精挤中的粘模现象采取了一系列的工艺措施,实现了铝合金叶片叶身的无余量冷挤压。     

带复杂阻尼凸台的TC11材料转子叶片精锻工艺研讨

介绍了带有复杂形状阻尼凸台的ＴＣ１１材料某高压Ｉ级转子叶片的精锻工艺难点，可对型面复杂的小余量叶片精锻生产提供参考。     

机器人自适应砂带磨削镍基高温合金精铸叶片试验研究

镍基高温合金精铸叶片由于其铸造余量大、定位无基准等,在加工时难以保证其加工精度。采用机器人砂带磨削方式并结合自适应加工技术,对镍基高温合金航空发动机精铸叶片进行磨削。通过对精铸叶片采用三坐标6点迭代的方式,确定航发叶片相对于夹具的位置;然后进行轨迹规划并提取点位信息,建立四阶齐次矩阵反求出机器人运动轨迹,保证磨削位姿和磨削参数;最后根据叶片型面余量信息,采用自适应加工方法,对航发精铸叶片进行定量的材料去除,保证其加工精度。     

无余量精锻叶片立式测具检测

介绍一种用于精锻无余量叶片综合测量的新型立式检具。该检具结构紧凑，操作方便；从过去的定性测量改进为直观定量测量，大大提高了叶片的检测精度。