[發(fā)明專利]一種評估渦輪盤噴丸強(qiáng)化效果的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010526089.0
• 申請日: 2020-06-10
• 公開（公告）號: CN111748677B
• 公開（公告）日: 2022-02-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 羅學(xué)昆;王欣;王強(qiáng);宇波;湯智慧
• 申請（專利權(quán)）人: 中國航發(fā)北京航空材料研究院
• 主分類號: C21D7/06
• 分類號: C21D7/06;G06F30/20;G06F30/17
• 代理公司: 中國航空專利中心 11008
• 代理人: 杜永保

1.一種評估渦輪盤噴丸強(qiáng)化效果的方法，其特征在于：所述方法包括如下步驟：

1)將渦輪盤分為榫槽、輻板和盤心孔三個(gè)典型部位，分別獲得典型部位的特征信息；所述步驟1)中，典型部位的特征信息主要包括服役溫度、載荷、加載頻率、應(yīng)力集中、加工方法、結(jié)構(gòu)干涉；

2)根據(jù)榫槽、輻板和盤心孔三個(gè)典型部位的特征信息，分別設(shè)計(jì)旋轉(zhuǎn)彎曲疲勞缺口試樣、軸向低周缺口試樣和軸向低周中心孔試樣；

3)對旋轉(zhuǎn)彎曲疲勞缺口試樣、軸向低周缺口試樣和軸向低周中心孔三種試樣分別選取3～6組噴丸工藝參數(shù)對每種試樣的每組試樣進(jìn)行噴丸強(qiáng)化，所述工藝參數(shù)為噴丸強(qiáng)度、覆蓋率和彈丸；

4)對步驟3)的每組試樣進(jìn)行表面完整性分析，所述表面完整性主要包括顯微硬化層深度、表面粗糙度和表面殘余應(yīng)力；

5)模擬典型部位的服役溫度、載荷、加載頻率、應(yīng)力比特征參數(shù)，對上述三種試樣進(jìn)行疲勞性能測試，獲得疲勞壽命增益效果；

6)建立工藝參數(shù)、表面完整性與疲勞壽命增益的對應(yīng)關(guān)系，選擇疲勞性能更優(yōu)、表面完整更優(yōu)的工藝參數(shù)作為典型部位的優(yōu)化工藝參數(shù)；

7)分別采用優(yōu)化工藝參數(shù)對渦輪盤的榫槽、輻板和盤心孔三個(gè)典型部位進(jìn)行噴丸強(qiáng)化；

8)分別對噴丸強(qiáng)化后的榫槽、輻板和盤心孔三個(gè)典型部位進(jìn)行表面完整性分析；

9)對比分析渦輪盤三個(gè)典型部位與優(yōu)化工藝參數(shù)對應(yīng)試樣的表面完整性差異，評估優(yōu)化工藝在渦輪盤上的實(shí)施效果；

10)若效果不佳，則調(diào)整優(yōu)化噴丸工藝實(shí)施方法，重復(fù)步驟7)，確保渦輪盤的表面完整性與優(yōu)化工藝參數(shù)對應(yīng)試樣的表面完整性基本一致。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種評估渦輪盤噴丸強(qiáng)化效果的方法，其特征在于：所述步驟3)中噴丸強(qiáng)化，采用正交法或二分法。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種評估渦輪盤噴丸強(qiáng)化效果的方法，其特征在于：每組所述工藝參數(shù)所用試樣數(shù)量為5～10件。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種評估渦輪盤噴丸強(qiáng)化效果的方法，其特征在于：所述步驟5)中，模擬榫槽部位的服役溫度和載荷，對旋轉(zhuǎn)彎曲疲勞缺口試樣進(jìn)行高溫高周疲勞測試；模擬輻板部位的服役溫度、載荷和加載頻率，對軸向低周缺口試樣進(jìn)行高溫低周疲勞測試；模擬盤心孔部位的服役溫度、載荷和加載頻率，對軸向低周中心孔試樣進(jìn)行高溫低周疲勞測試。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種評估渦輪盤噴丸強(qiáng)化效果的方法，其特征在于：在所述6)步驟中，表面完整性更優(yōu)指表面粗糙度值更低、殘余壓應(yīng)力值更高或硬化層深度更大。