整体式氧化钙基陶瓷铸型在涡轮叶片精铸中的应用前景

涡轮叶片作为航空发动机的第一关键部件,其制造能力已成为衡量一个国家制造水平的重要标志。陶瓷铸型制备是叶片制造的关键环节,铸型材料和制备工艺对叶片制造质量具有直接影响。基于光固化3D打印技术的型芯/型壳一体化陶瓷铸型制造技术为复杂空心涡轮叶片的快速制造提供了一种新的工艺方法。CaO具有使用温度高、高温化学稳定性好、热膨胀系数与高温合金相近,且易脱除、价格低廉等优点,是一种理想的铸型材料。分析了氧化钙基陶瓷铸型在涡轮叶片精铸中的优势与存在的问题,介绍了整体式氧化钙基陶瓷铸型制备的研究进展,并探讨了整体式氧化钙基陶瓷铸型在涡轮叶片精铸中的应用前景。     

闭式整体叶盘成组电极高效电弧成形加工技术

带叶冠的闭式整体叶盘可为液体火箭发动机涡轮泵、航空涡轮发动机等产品提供优异性能，但更高的加工难度也成为制约加工成本和生产能力的瓶颈。目前通常采用电火花加工、电化学加工工艺加工该类开敞性不足的闭式流道，主要问题在于加工效率较低，制造成本昂贵。为此，提出一种使用成组电极在大电流、长脉宽放电条件下进行多流道并行开粗加工的高效电弧加工方法。首先分析了高效电弧放电加工对成组电极设计的要求，提出一种具有内冲液结构的多头成组电极设计方法，然后借助流体仿真工具对电极内部冲液通道的分流结构进行了优化设计。通过试制一款闭式整体叶环，对该方法实际效果进行了验证，测算了加工过程的材料去除率、电极损耗率。结果显示，与此前提出的单头电极电弧加工相比，使用该成组电极后材料去除率提高了62.9%。得益于更高的材料去除率和更少的辅助操作，同款叶盘的开粗用时缩短为常规电火花加工工艺的8.7%。