[發明專利]一種鈦合金整體葉片盤及其制造方法

有效

• 申請號: 200910236948.6
• 申請日: 2009-10-29
• 公開（公告）號: CN102052342A
• 公開（公告）日: 2011-05-11
• 發明（設計）人: 張永忠;石力開;黃燦;郭宏;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: F04D29/02
• 分類號: F04D29/02;B23P15/00
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 童曉琳

1.一種鈦合金整體葉片盤，該整體葉片盤由輪盤和葉片組成，輪盤與葉片為一整體，其特征在于：所述輪盤由高強度鈦合金組成，所述葉片由鈦鋁金屬間化合物合金組成。

2.根據權利要求1所述的一種鈦合金整體葉片盤，其特征在于：所述輪盤與葉片之間的成分過渡為直接過渡。

3.根據權利要求1所述的一種鈦合金整體葉片盤，其特征在于：所述高強度鈦合金選自牌號為TA11、TA12、TC4、TC11、或TC17的鈦合金。

4.根據權利要求1所述的一種鈦合金整體葉片盤，其特征在于：所述鈦鋁金屬間化合物合金為雙相γ-TiAl合金。

5.根據權利要求4所述的一種鈦合金整體葉片盤，其特征在于：所述雙相γ-TiAl合金為Ti-48Al-2Cr-2Nb、Ti-47Al-2Cr-2Nb-0.2W-0.15B、Ti-47Al-2.5Nb-2(Cr+V)、或Ti-47Al-2Mn-2Nb-0.8TiB₂，其中，元素前的數字代表該元素的原子百分比，Ti為其余，TiB₂為體積百分比。

6.一種鈦合金整體葉片盤的制造方法，其特征在于：采用鍛造方法制備出高強度鈦合金輪盤，然后采用激光熔化沉積方法在鈦合金輪盤上制備出鈦鋁金屬間化合物合金葉片，該方法步驟如下，

(1)將鈦鋁金屬間化合物合金棒材制成預合金化球形粉末，篩選出粒度在50～150μm之間的預合金化球形粉末；

(2)在保護氣氛箱中，將鍛造的高強度鈦合金輪盤安裝于四軸三聯動數控工作臺，并預熱，然后采用同步送粉激光熔化沉積方法，按照葉片的三維數學模型，將步驟(1)所得的預合金化球形粉末用激光逐層往復沉積，使其逐層熔化堆積在高強度鈦合金輪盤上，成形出鈦鋁金屬間化合物合金葉片；

(3)沉積結束后將鈦合金整體葉片盤置于空氣爐或真空爐中進行去應力退火處理，退火處理工藝為：加熱至600-700℃，保溫0.5-4h，然后，空冷或爐冷至室溫，最后通過五軸數控加工，得到鈦合金整體葉片盤。

7.根據權利要求6所述的一種鈦合金整體葉片盤的制造方法，其特征在于：所述預合金化球形粉末通過惰性氣體霧化或等離子旋轉電極霧化法制備。

8.根據權利要求6所述的一種鈦合金整體葉片盤的制造方法，其特征在于：所述保護氣氛箱充入高純氬氣，使得氧的體積含量低于50ppm。

9.根據權利要求6所述的一種鈦合金整體葉片盤的制造方法，其特征在于：所述三維數學模型為CAD模型。

10.根據權利要求6所述的一種鈦合金整體葉片盤的制造方法，其特征在于：所述預熱溫度為200-300℃。