[發明專利]渦輪盤的復合噴丸加工方法有效
| 申請號： | 202011177696.7 | 申請日： | 2020-10-29 |
| 公開（公告）號： | CN112338814B | 公開（公告）日： | 2022-06-07 |
| 發明（設計）人： | 吳小燕;蔡卓;廖鑫;羅學昆;王科昌;劉成 | 申請（專利權）人： | 中國航發南方工業有限公司 |
| 主分類號： | B24C1/10 | 分類號： | B24C1/10;B24C5/04;B24C7/00 |
| 代理公司： | 長沙智嶸專利代理事務所(普通合伙) 43211 | 代理人： | 劉宏 |
| 地址： | 412002*** | 國省代碼： | 湖南;43 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 渦輪 復合 加工 方法 | ||
1.一種渦輪盤的復合噴丸加工方法，其特征在于，包括以下步驟：
渦輪盤(1)進行噴丸處理前，對渦輪盤(1)的強度及壽命進行仿真分析，榫槽部位(13)的工作溫度最高且當量應力分布最大，因此榫槽部位(13)對表面強化抗疲勞效果的需求較高；
對渦輪盤(1)的軸部位(12)和幅板部位(11)進行鑄鋼噴丸處理，以使渦輪盤(1)的軸部位(12)和幅板部位(11)產生強化層；
對渦輪盤(1)的榫槽部位(13)進行鑄鋼噴丸處理，以使渦輪盤(1)的榫槽部位(13)的產生強化層；
對鑄鋼噴丸強化后的渦輪盤(1)的榫槽部位(13)進行陶瓷噴丸處理，以降低渦輪盤(1)的榫槽部位(13)的表面粗糙度，改善榫槽部位(13)的表面質量；
將渦輪盤(1)安裝在轉軸上，采用數控噴丸機進行噴丸，并通過轉軸帶動渦輪盤(1)沿周向旋轉，旋轉的速度為10r/min-12r/min；
對渦輪盤(1)的軸部位(12)和幅板部位(11)進行鑄鋼噴丸，包括以下步驟：采用直徑為(10±0.5)mm的噴槍(2)，在距離渦輪盤(1)的軸部位(12)100mm-150mm的位置處，以60度-90度的入射角度向渦輪盤(1)的軸部位(12)噴射鑄鋼噴丸，并將噴槍(2)沿渦輪盤(1)的軸向移動，且噴槍(2)沿渦輪盤(1)的軸向移動的速度為50mm/min；采用直徑為(10±0.5)mm的噴槍(2)，在距離渦輪盤(1)的幅板部位(11)100mm-150mm的位置處，以60度-90度的入射角度向渦輪盤(1)的幅板部位(11)噴射鑄鋼噴丸，并將噴槍(2)沿渦輪盤(1)的徑向移動，且噴槍(2)沿渦輪盤(1)的徑向移動的速度為50mm/min；
對渦輪盤(1)的榫槽部位(13)進行鑄鋼噴丸處理，包括以下步驟：采用直徑為10mm±0.5mm的噴槍(2)，在距離渦輪盤(1)的幅板部位(11)100mm-150mm的位置處，以45度-60度的入射角度向渦輪盤(1)的榫槽部位(13)噴射鑄鋼噴丸，噴射時間為24秒；
對渦輪盤(1)的榫槽部位(13)進行陶瓷噴丸處理，包括以下步驟：采用直徑為10mm±0.5mm的噴槍(2)，在距離渦輪盤(1)的幅板部位(11)100mm-150mm的位置處，以45度-60度的入射角度向渦輪盤(1)的榫槽部位(13)噴射鑄鋼噴丸，噴射時間為24秒；
在對渦輪盤(1)進行復合噴丸處理前以及完成復合噴丸處理后，對渦輪盤(1)的表面粗糙度、尺寸、表面殘留余應力以及強化層的深度進行檢測；
渦輪盤(1)復合噴丸處理前后，渦輪盤(1)的榫槽部位(13)的表面粗糙度Ra的增大量≤Ra0.5，軸部位(12)和幅板部位(11)的表面粗糙度Ra的增大量≤Ra0.8；榫槽部位(13)的跨棒尺寸的變化量≤0.008mm，榫槽部位(13)的輪廓變化量≤0.004mm，榫槽部位(13)的表面殘余應力由-163MPa～-605MPa變為-998MPa～-1166MPa，軸部位(12)和幅板部位(11)的表面殘留余應力由+20MPa～-425MPa變為-906MPa～-1098MPa，榫槽部位(13)噴丸產生的強化層的深度為0.16mm～0.20mm，軸部位(12)和幅板部位(11)噴丸產生的強化層的深度為0.18mm～0.20mm。
2.根據權利要求1所述的渦輪盤的復合噴丸加工方法，其特征在于，
對渦輪盤(1)的軸部位(12)和幅板部位(11)進行鑄鋼噴丸的噴丸強度為0.21A-0.25A，覆蓋率為100％-200％，噴丸壓力為0.35MPa-0.4MPa，丸粒流量為(8±0.5)Kg/min。
3.根據權利要求1所述的渦輪盤的復合噴丸加工方法，其特征在于，
對渦輪盤(1)的榫槽部位(13)進行鑄鋼噴丸的噴丸強度為0.21A-0.25A，覆蓋率為100％-200％，噴丸壓力為0.45MPa-0.5MPa，丸粒流量為(8±0.5)Kg/min。
4.根據權利要求1所述的渦輪盤的復合噴丸加工方法，其特征在于，
對渦輪盤(1)的榫槽部位(13)進行陶瓷噴丸的噴丸強度為0.07A-0.11A，覆蓋率為200％-400％，噴丸壓力為0.15MPa-0.2MPa，丸粒流量為3±0.3Kg/min。
5.根據權利要求1所述的渦輪盤的復合噴丸加工方法，其特征在于，
鑄鋼噴丸為ASH230鑄鋼丸，陶瓷噴丸為AZB150陶瓷丸。
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