[發明專利]一種具有復合性能的鈦合金整體葉片盤及其制造方法

有效

• 申請號: 200810114342.0
• 申請日: 2008-06-04
• 公開（公告）號: CN101598139A
• 公開（公告）日: 2009-12-09
• 發明（設計）人: 張永忠;石力開;席明哲;郭宏;徐駿;尹法章;張習敏
• 申請（專利權）人: 北京有色金屬研究總院
• 主分類號: F04D29/26
• 分類號: F04D29/26;F04D29/02;C22C14/00;C23C24/10
• 代理公司: 北京北新智誠知識產權代理有限公司
• 代理人: 程鳳儒

1.一種具有復合性能的鈦合金整體葉片盤，其特征在于：該整體葉片盤的成形過程 是通過激光熔化沉積方法逐層堆積材料來實現，該葉片盤的輪盤與葉片為一整體，輪盤的 輪轂、輪輻、輪緣和葉片由不同材料組成，其中，輪轂和輪輻由鈦合金組成，輪緣和葉片 均由鈦基復合材料組成。

2.根據權利要求1所述的具有復合性能的鈦合金整體葉片盤，其特征在于：所述的 鈦基復合材料含有鈦或鈦合金基體與原位反應生成的TiC和/或TiB增強相，增強相的體 積含量為5-40％。

3.根據權利要求2所述的具有復合性能的鈦合金整體葉片盤，其特征在于：所述的 葉片的葉尖部位的鈦基復合材料中含有Cr、V、Mo中的一種或幾種添加元素，其中，所 述的添加元素相對于鈦基復合材料的重量百分比為20-40％；所述的葉尖部位的長度是葉 片長度的1/20到1/10。

4.根據權利要求1-3中的任意一項所述的具有復合性能的鈦合金整體葉片盤，其特 征在于：所述的輪轂和輪輻是由TC4、TA11、TA15、TC11或TC17牌號的鈦合金組成。

5.根據權利要求4所述的具有復合性能的鈦合金整體葉片盤，其特征在于：所述的 鈦基復合材料中的鈦合金基體均是由以TC4、TA11、TA15、TC11或TC17牌號的鈦合金為 基體。

6.根據權利要求2所述的具有復合性能的鈦合金整體葉片盤，其特征在于：所述的 輪輻與輪緣之間的材料改變為兩階梯式的改變或多階梯式的改變，多階梯式的改變是以鈦 或鈦合金為基體中的原位自生TiC和/或TiB顆粒階梯式增多。

7.一種具有復合性能的鈦合金整體葉片盤，其特征在于：該整體葉片盤的成形過程 是通過激光熔化沉積方法逐層堆積材料來實現，該葉片盤的輪盤與葉片為一整體，輪盤和 葉片由不同材料組成，其中，輪盤由鈦合金組成，葉片由鈦基復合材料組成。

8.根據權利要求7所述的具有復合性能的鈦合金整體葉片盤，其特征在于：組成輪 盤的鈦合金為TC4、TA11、TA15、TC11或TC17牌號的鈦合金；組成葉片的鈦基復合材料 是由鈦或鈦合金基體與原位反應生成的TiC和/或TiB增強相組成，增強相的體積含量為 5-40％，其中，鈦合金基體均是由以TC4、TA11、TA15、TC11或TC17牌號的鈦合金為基 體。

9.一種制備具有復合性能的鈦合金整體葉片盤的方法，其特征在于：該方法包括下 述步驟：

(1)、采用激光熔化沉積方法，將鈦合金粉末用激光逐層熔化堆積而制備成輪轂和輪 輻，或采用現成的鈦合金盤狀基體作為輪轂和輪輻；

(2)、將鈦或鈦合金粉末，與Cr₃C₂粉末、TiC粉末和B₄C粉末中的一種或幾種預先 混合，其中，單獨添加TiC粉末的體積含量為混合粉末的5-40％，單獨添加Cr₃C₂粉末的 體積含量為5.6-47.5％，單獨添加B₄C粉末的體積含量為1.8-11.6％；

(3)、采用激光熔化沉積方法，將步驟(2)中得到的預先混合的粉末用激光逐層熔 化堆積在步驟(1)中得到的輪輻上制備輪緣和葉片，以制成具有復合性能的鈦合金整體 葉片盤。