[發明專利]一種消除輥軋葉片咬口粗晶的方法

無效

• 申請號: 200810012136.9
• 申請日: 2008-07-04
• 公開（公告）號: CN101618499A
• 公開（公告）日: 2010-01-06
• 發明（設計）人: 崔樹森;鄭渠英;李深亮;邵勇;趙長利;關紅;李治華;唐玉良
• 申請（專利權）人: 沈陽黎明航空發動機（集團）有限責任公司
• 主分類號: B23P15/02
• 分類號: B23P15/02;B21C23/02;B21K3/04;B21H7/00
• 代理公司: 沈陽晨創科技專利代理有限責任公司
• 代理人: 張 晨

技術領域

本發明屬于葉片輥軋領域。?

背景技術

在葉片輥軋過程中，葉片榫頭與轉接R處不同程度地存在有異常粗晶現象，這是傳統的熱模鍛制坯后直接進行葉身冷輥軋制造工藝所無法避免的技術問題，該部位的晶粒粗大將會使葉片的性能受到影響。因此迫切需要一種新的工藝，使得葉片在輥軋時不會出現“咬口粗晶”，從而達到提高葉片葉身、榫頭及轉接R處的組織均勻性，提高葉片的振動疲勞強度和使用可靠性。?

發明內容

本發明的目的是提供一種消除輥軋葉片咬口粗晶的方法，可將葉片一次冷軋至無余量。?

本發明提供一種消除輥軋葉片咬口粗晶的方法，葉片葉身采用等比例余量設計，棒料經過擠壓直接形成預鍛坯，預鍛坯進行終鍛、固溶處理后得到葉片毛料，利用冷鍛模在葉片毛料軋制前對葉片榫頭及葉片榫頭與葉身轉接R處增加冷鍛，冷鍛后毛料直接進行冷輥軋。?

本發明提供的消除輥軋葉片咬口粗晶的方法，預鍛坯葉身采用菱形設計，用分瓣膜進行擠壓，在沖床上擠壓成型。?

本發明提供的消除輥軋葉片咬口粗晶的方法，在終鍛后對葉身進行冷切邊。?

本發明提供的消除輥軋葉片咬口粗晶的方法，在冷鍛前對葉身邊緣施加冷校正。?

本發明提供的消除輥軋葉片咬口粗晶的方法，所述冷鍛模除在榫頭基準處有定位外，其余部位基本是敞開式的。?

本發明提供的消除輥軋葉片咬口粗晶的方法，葉片可一次軋至無余量，且葉片鍛件葉身、轉接R處、榫頭晶粒度均滿足標準要求，且晶粒均勻一致，轉接R處無異常粗晶帶。?

附圖說明

圖1為冷鍛變形量為5％時的榫頭部位組織圖100×放大?

圖2為冷鍛變形量為5％時的轉接R處組織圖100×放大?

圖3為冷鍛變形量為5％時的轉接R處組織圖25×?

圖4為冷鍛變形量為10％時的榫頭部位組織圖100×放大?

圖5為冷鍛變形量為10％時的轉接R處組織圖100×放大?

圖6為冷鍛變形量為10％時的轉接R處組織圖25×?

圖7為冷鍛變形量為15％時的榫頭部位組織圖100×放大?

圖8為冷鍛變形量為15％時的轉接R處組織圖100×放大?

圖9為冷鍛變形量為15％時的轉接R處組織圖25×?

圖10為冷鍛變形量15％時的葉片輥軋后縱向榫頭部位組織圖100×放大?

圖11為冷鍛變形量15％時的葉片輥軋后縱向轉接R處組織圖100×放大?

圖12為冷鍛變形量15％時的葉片輥軋后縱向葉身組織圖100×放大?

圖13為冷鍛變形量15％時的葉片輥軋后縱向轉接R處組織圖25×?

圖14為冷鍛變形量15％時的葉片輥軋后橫向葉身進氣邊部位組織圖，100×放大?

圖15為冷鍛變形量15％時的葉片輥軋后橫向葉身中間組織圖100×放大?

圖16為冷鍛變形量15％時的葉片輥軋后橫向葉身排氣邊組織圖100×放大?

具體實施方式

以材料為GH150合金5級整流葉片為載體，葉片鍛件采用等比例余量方法進行設計。工藝路線為擠壓預鍛坯→終鍛→切邊→固溶→冷校正葉身邊緣→固溶→冷鍛榫頭及轉接R處(變形量10％～15％)→輥軋。?

1)預鍛模的設計：預鍛采用葉身菱形設計，采用在160噸沖床上擠壓成形，擠壓加熱溫度1130℃。沖床滑塊行程次數為32次/分，滑塊行程為160mm，擠壓模為分瓣模。預鍛到終鍛葉身的變形量為50％，榫頭的變形量為16％。榫頭與葉身轉接R是金屬流動最劇烈的地方，在R處焊接了鑄造高溫合金，增強此處的耐磨性。?

2)冷鍛模的設計：在確定冷變形量為10％-15％的基礎上設計冷鍛模，葉身的設計要考慮解決咬口粗晶的問題，葉根大約咬口處(靠近榫頭內緣面1.7mm)設定一個截面為A1，終鍛件設計時，此A1截面單面增厚0.20mm，使得終鍛到冷鍛時變形量為15％(冷鍛后葉片A1截面的Cmax為2.04mm)。其余各截面終鍛件與冷鍛件型面座標值不變化。?

榫頭的設計：要解決咬口處的粗晶，給咬口處施加預冷變形量，但同時榫頭也會變形，因此，設計冷鍛模時，還要考慮榫頭及榫頭與葉身轉接的整體變形，此變形量也要避開臨界變形區。榫頭的冷變形量為15％(從?終鍛件的榫頭厚度10.6壓至冷鍛件的8)，榫頭與葉身的轉接R終鍛設計成R3，冷鍛模設計成R1.5。?