[發明專利]一種葉片液體噴丸控制方法

有效

• 申請號: 202011524567.0
• 申請日: 2020-12-22
• 公開（公告）號: CN112643554B
• 公開（公告）日: 2022-07-05
• 發明（設計）人: 高碩;鄒獻輝;任大為;張亮;陶林;王鑫;邢麗丹;趙強;劉澎濤;李洋;祁一東
• 申請（專利權）人: 中船重工龍江廣瀚燃氣輪機有限公司
• 主分類號: B24C1/10
• 分類號: B24C1/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明的目的在于提供一種葉片液體噴丸控制方法，包括以下步驟：(1)確定噴丸飽和強度與噴丸參數，(2)確定彈丸射流壓痕直徑，(3)確定葉片外輪廓坐標，(4)確定葉身噴丸路徑，(5)設置旋轉速度，(6)確定葉片圓角處路徑，(7)葉片液體噴丸。本發明降低了彈丸對零件表面劃傷、鑲嵌等損傷風險，葉片表面殘余應力離散程度小。在鈦合金葉片應用本發明所述的噴丸方法噴丸后殘余壓應力數據變異系數為0.06，而采用傳統的噴丸方式噴丸后的殘余壓應力數據變異系數為0.10。本發明實施后使得噴丸后葉片不僅滿足葉片表面質量要求，而且表面殘余應力離散程度更小，更有利于提高葉片疲勞壽命，最終提高了整個燃機機組可靠性和耐久性。

技術領域

本發明涉及的是一種表面強化方法，具體地說是燃氣輪機表面強化方法。

背景技術

葉片服役過程中，受到機構振動力、離心力的作用，并長期在高溫、復雜的交變載荷環境中工作。葉片運行過程中的受力不均所產生的局部應力及振動等是零組件表面裂紋萌生和早期擴展的主要原因，從而導致葉片疲勞失效。噴丸強化可以有效的提高零組件的疲勞強度，從而提高整個機構的使用壽命。

在傳統的干噴丸過程中，葉片噴丸編程控制方式時采用葉片不旋轉或葉片隨噴槍保持一定角度微動。由于彈丸動能較大，連續旋轉式噴丸會造成葉片劃傷或彈丸鑲嵌，降低零件表面質量，從而無法進行旋轉式噴丸。此外，傳統方式的葉片噴丸后殘余應力離散程度較大，不利于葉片疲勞壽命的提高。

發明內容

本發明的目的在于提供不僅滿足葉片表面質量要求，而且表面殘余應力離散程度更小，更有利于提高葉片疲勞壽命的一種葉片液體噴丸控制方法。

本發明的目的是這樣實現的：

本發明一種葉片液體噴丸控制方法，其特征是：

(1)確定噴丸飽和強度與噴丸參數：通過對噴丸試片進行噴丸處理，建立噴槍速度與噴丸強度的曲線，計算對應噴丸參數的飽和點與飽和點所對應的噴槍速度，選擇小于飽和點所對應的噴槍速度V作為葉片噴丸過程中的噴槍速度，確定出此飽和強度下的噴丸參數；

(2)確定彈丸射流壓痕直徑：準備一個平整的試片，固定在工作轉臺保持相對靜止，保持噴槍與試片垂直并對準試片中心，使用步驟(1)中確定的噴丸參數，對試片進行噴丸處理，噴丸后，測量該參數下彈丸射流所形成壓痕的近似圓面積，估算壓痕直徑D；

(3)確定葉片外輪廓坐標：將葉片與工裝組裝后，再與設備工作轉臺進行組裝，形成裝配件，分別確認葉片葉背側進排氣邊橫坐標X₁、X₂與葉盆側進排氣邊橫坐標X₃、X₄，測量橫坐標距離最大值S，計算比值S/D，X₁與X₄距離為最大距離S；

(4)確定葉身噴丸路徑：橫坐標距離最大值S在N等份后，確定進行第1段噴丸的橫坐標X₅，與葉頂交點為縱坐標Y₁，與葉片圓角交點為縱坐標Y₂，在葉片(X₅、Y₁)處起噴，噴槍以速度V豎直運行到(X₅、Y₂)，以同樣速度V再返回(X₅、Y₁)，噴槍沿縱坐標Y₁平移距離D后繼續豎直往復運動，直至完成第N次往復運動；

(5)設置旋轉速度：在葉片葉身噴丸過程中，保持葉片始終處于旋轉狀態，旋轉速度為R；