CN104842129A - 燃气轮机用叶片精密挤压成形的方法 - Google Patents

燃气轮机用叶片精密挤压成形的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN104842129A
CN104842129A CN201510144861.1A CN201510144861A CN104842129A CN 104842129 A CN104842129 A CN 104842129A CN 201510144861 A CN201510144861 A CN 201510144861A CN 104842129 A CN104842129 A CN 104842129A
Authority
CN
China
Prior art keywords
blade
blank
heating
gas turbine
temperature
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201510144861.1A
Other languages
English (en)
Inventor
徐春国
郭永强
李攀
郑健
任伟伟
陈钰金
任广升
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beijing Research Institute of Mechanical and Electrical Technology
Original Assignee
Beijing Research Institute of Mechanical and Electrical Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beijing Research Institute of Mechanical and Electrical Technology filed Critical Beijing Research Institute of Mechanical and Electrical Technology
Priority to CN201510144861.1A priority Critical patent/CN104842129A/zh
Publication of CN104842129A publication Critical patent/CN104842129A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
    • B23P15/00—Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass
    • B23P15/02—Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass turbine or like blades from one piece
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
    • F01D5/12—Blades
    • F01D5/14—Form or construction
    • F01D5/141—Shape, i.e. outer, aerodynamic form

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Forging (AREA)

Abstract

本发明公开了一种燃气轮机用叶片精密挤压成形的方法，首先，将锯切好的圆钢或方钢，通过输送装置，进入加热炉进行加热，加热温度至材料始锻温度，并除氧化皮：然后依次进行压扁、挤压叶身工序、榫头镦粗工序。通过三工序成形具有空间曲面形状的叶片，叶片长度方向变形量增大，促使叶片在成形过程中动态回复和再结晶程度提高,有利于叶片的晶粒细化，形成分布均匀的微观组织,提高了叶片的强度和韧性，在保证叶片金属流线和尺寸精度的基础上，极大提高叶片的抗疲劳性能和耐腐蚀性能。

Description

燃气轮机用叶片精密挤压成形的方法
技术领域
本发明涉及一种燃气轮机用叶片塑性成形技术，尤其涉及一种燃气轮机用叶片精密挤压成形的方法。
背景技术
燃气轮机是关系到能源、交通、环保、国防及节能减排等国计民生领域的动力机械，是有巨大发展前景的先进制造业和高技术产业。叶片是燃气轮机中的重要零件。
现有技术中，叶片主要成形工艺为锻造成形，一般的锻造流程为：坯料加热，自由锻、辊锻或挤压制坯、卧式预锻、终锻、切边、整形工序构成。工艺流程长，生产效率低，材料利用率低，更重要的是锻造成形的叶片产品微观组织分布不均匀，主要体现在叶片中部晶粒尺寸细小，而叶片边缘及榫头的晶粒度最大，严重影响叶片整体的强度和韧性，是叶片疲劳寿命较低的重要原因。
发明内容
本发明的目的是提供一种工艺简单、叶片性能好的燃气轮机用叶片精密挤压成形的方法。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
本发明的燃气轮机用叶片精密挤压成形的方法，包括步骤：
A、坯料加热：
锯切好的圆钢或方钢，通过输送装置，进入加热炉进行加热，加热温度至材料始锻温度，加热后工件温度均匀；
B、除氧化皮：
去除加热后的坯料外部覆盖一层氧化皮；
C、压扁：
将加热后清理完氧化皮的坯料，卧倒放入压扁凹模型腔，液压机滑块下行完成压扁工序；
D、挤压叶身工序：
压扁完成后的坯料，进入正挤压叶身成形工位，通过液压机的快速压制实现叶身部分的成形；
E、榫头镦粗工序：
将挤压叶身后的坯料放入镦粗模具中，通过压力机压制实现榫头的镦粗变形，镦粗时坯料的温度控制在终锻温度范围内。
由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明实施例提供的燃气轮机用叶片精密挤压成形的方法，通过三工序成形具有空间曲面形状的叶片，叶片长度方向变形量增大，促使叶片在成形过程中动态回复和再结晶程度提高,有利于叶片的晶粒细化，形成分布均匀的微观组织,提高了叶片的强度和韧性，在保证叶片金属流线和尺寸精度的基础上，极大提高叶片的抗疲劳性能和耐腐蚀性能。
附图说明
图1a、图1b、图1c分别为本发明实施例中燃气轮机用叶片的立面、底面(A向)、截面结构示意图。
图2a、图2b、图2c、2d分别为本发明燃气轮机用叶片精密挤压成形的方法的工艺过程的立面示意图。
图3a、图3b、图3c、3d分别为本发明燃气轮机用叶片精密挤压成形的方法的工艺过程的底面示意图。
具体实施方式
下面将对本发明实施例作进一步地详细描述。
本发明的燃气轮机用叶片精密挤压成形的方法，其较佳的具体实施方式是：
包括步骤：
A、坯料加热：
锯切好的圆钢或方钢，通过输送装置，进入加热炉进行加热，加热温度至材料始锻温度，加热后工件温度均匀；
B、除氧化皮：
去除加热后的坯料外部覆盖一层氧化皮；
C、压扁：
将加热后清理完氧化皮的坯料，卧倒放入压扁凹模型腔，液压机滑块下行完成压扁工序；
D、挤压叶身工序：
压扁完成后的坯料，进入正挤压叶身成形工位，通过液压机的快速压制实现叶身部分的成形；
E、榫头镦粗工序：
将挤压叶身后的坯料放入镦粗模具中，通过压力机压制实现榫头的镦粗变形，镦粗时坯料的温度控制在终锻温度范围内。
当叶片产品叶身形状处有具有空间曲面形状要求时，所述步骤E后还包括卧式叶身整形工序。
所述步骤B中，用高压水去除加热后的坯料外部覆盖一层氧化皮。
本发明的燃气轮机用叶片精密挤压成形的方法，通过三工序成形具有空间曲面形状的叶片，叶片长度方向变形量增大，促使叶片在成形过程中动态回复和再结晶程度提高,有利于叶片的晶粒细化，形成分布均匀的微观组织,提高了叶片的强度和韧性，在保证叶片金属流线和尺寸精度的基础上，极大提高叶片的抗疲劳性能和耐腐蚀性能。同时，快速挤压成形技术不产生飞边，成形后的锻件精度达到或超过GB/T 12362-2003《钢质模锻件公差及机械加工余量》中的精密级，从而实现此类产品精密快捷高效的生产。
具体实施例：
如图1a、图1b、图1c所示，为典型的燃气轮机叶片，材料为1Cr13，采用的设备为框架式快速液压机，成形工序如图2a至图2d和图3a至图3d所示，具体的实施步骤如下：
1)坯料加热
锯切好的圆钢或方钢，如图2a、3a所示，通过输送装置，进入加热炉进行加热，加热温度至材料始锻温度1180-1200℃，加热后工件温度要均匀，满足加热要求。
2)除氧化皮
加热后的工件外部覆盖一层氧化皮，通过高压水去除，也可采用其他去除氧化皮的方法。
3)压扁
将加热后清理完氧化皮的坯料，卧倒放入压扁凹模型腔，液压机滑块下行完成压扁工序。压扁后的坯料如图2b、3b所示。
4)挤压叶身工序
压扁完成后的坯料，竖起放入正挤压叶身成形工位的凹模中，通过液压机的快速压制实现叶身部分的成形。挤压后的坯料如图2c、3c所示。
5)榫头镦粗工序
将挤压叶身后的坯料放入镦粗模具中，通过压力机压制实现方榫头的镦粗变形，镦粗时坯料的温度控制大于850℃。镦粗后的榫头如图2d、3d所示，对于圆榫头及其他形状榫头的叶片采用相似的结构。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (3)

1.一种燃气轮机用叶片精密挤压成形的方法，其特征在于，包括步骤：
A、坯料加热：
锯切好的圆钢或方钢，通过输送装置，进入加热炉进行加热，加热温度至材料始锻温度，加热后工件温度均匀；
B、除氧化皮：
去除加热后的坯料外部覆盖一层氧化皮；
C、压扁：
将加热后清理完氧化皮的坯料，卧倒放入压扁凹模型腔，液压机滑块下行完成压扁工序；
D、挤压叶身工序：
压扁完成后的坯料，进入正挤压叶身成形工位，通过液压机的快速压制实现叶身部分的成形；
E、榫头镦粗工序：
将挤压叶身后的坯料放入镦粗模具中，通过压力机压制实现榫头的镦粗变形，镦粗时坯料的温度控制在终锻温度范围内。
2.根据权利要求1所述的燃气轮机用叶片精密挤压成形的方法，其特征在于，当叶片产品叶身形状处有具有空间曲面形状要求时，所述步骤E后还包括卧式叶身整形工序。
3.根据权利要求1或2所述的燃气轮机用叶片精密挤压成形的方法，其特征在于，所述步骤B中，用高压水去除加热后的坯料外部覆盖一层氧化皮。
CN201510144861.1A 2015-03-30 2015-03-30 燃气轮机用叶片精密挤压成形的方法 Pending CN104842129A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510144861.1A CN104842129A (zh) 2015-03-30 2015-03-30 燃气轮机用叶片精密挤压成形的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510144861.1A CN104842129A (zh) 2015-03-30 2015-03-30 燃气轮机用叶片精密挤压成形的方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN104842129A true CN104842129A (zh) 2015-08-19

Family

ID=53842314

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510144861.1A Pending CN104842129A (zh) 2015-03-30 2015-03-30 燃气轮机用叶片精密挤压成形的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104842129A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114603072A (zh) * 2022-01-13 2022-06-10 上海交通大学 一种基于感应加热的二硼化钛-7075铝基复合材料小叶片的锻造方法

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB817660A (en) * 1955-05-27 1959-08-06 Bristol Aero Engines Ltd Improvements in or relating to blades for gas turbines
GB845227A (en) * 1957-09-02 1960-08-17 Rolls Royce Improvements in turbine blades and methods of manufacturing same
JPS58205639A (ja) * 1982-05-26 1983-11-30 Hitachi Ltd ブレ−ドの成形方法
CN1439467A (zh) * 2002-10-23 2003-09-03 沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司 热强钛合金叶片的挤压、精密辊锻方法
US20050002786A1 (en) * 2003-05-27 2005-01-06 Snecma Moteurs Hollow fan blade for turbine engine and method of manufacturing such a blade
CN102162469A (zh) * 2011-04-14 2011-08-24 四川振强模锻有限公司 一种风机铝合金叶片及其制造工艺
CN103009018A (zh) * 2011-09-20 2013-04-03 沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司 一种超细晶、高强度合金叶片锻件制造方法
CN103551803A (zh) * 2013-10-19 2014-02-05 沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司 一种金属间化合物叶片锻件的等温成形方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB817660A (en) * 1955-05-27 1959-08-06 Bristol Aero Engines Ltd Improvements in or relating to blades for gas turbines
GB845227A (en) * 1957-09-02 1960-08-17 Rolls Royce Improvements in turbine blades and methods of manufacturing same
JPS58205639A (ja) * 1982-05-26 1983-11-30 Hitachi Ltd ブレ−ドの成形方法
CN1439467A (zh) * 2002-10-23 2003-09-03 沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司 热强钛合金叶片的挤压、精密辊锻方法
US20050002786A1 (en) * 2003-05-27 2005-01-06 Snecma Moteurs Hollow fan blade for turbine engine and method of manufacturing such a blade
CN102162469A (zh) * 2011-04-14 2011-08-24 四川振强模锻有限公司 一种风机铝合金叶片及其制造工艺
CN103009018A (zh) * 2011-09-20 2013-04-03 沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司 一种超细晶、高强度合金叶片锻件制造方法
CN103551803A (zh) * 2013-10-19 2014-02-05 沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司 一种金属间化合物叶片锻件的等温成形方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114603072A (zh) * 2022-01-13 2022-06-10 上海交通大学 一种基于感应加热的二硼化钛-7075铝基复合材料小叶片的锻造方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103381441B (zh) 一种薄壁钛合金封头的热冲压成型加工方法
CN102873239A (zh) 一种大型阀体全封闭式多向整体模锻成型工艺
CN204583887U (zh) 一种制备块体超细晶金属材料的往复挤压装置
CN102989986A (zh) 一种tc4合金大型鼓筒锻件的锻造工艺
CN104339135A (zh) 步枪机头体成形工艺
CN104841792A (zh) 端部带法兰反筒体工件成型工艺
CN108080544A (zh) 一种压气机双安装板静子叶片坯料成形方法
CN104384427A (zh) 一种风力发电主轴精密锻件成形的方法
CN103419002A (zh) 大模数高凸台伞齿轮的温冷精密成形方法
CN104368621A (zh) 一种金属板材的制造方法
CN102357628A (zh) 铝合金枝杈类锻件成形的方法
CN105290285A (zh) 一种叶片锻件直接挤压成形的制造方法
CN104842129A (zh) 燃气轮机用叶片精密挤压成形的方法
CN103464977B (zh) 一种异形臂的制造方法
CN105215252A (zh) 预成形45°斜三通镦粗件的模具、方法及45°斜三通的成形工艺
CN105057528B (zh) 汽车转向活塞单工位多向挤压精密成形工艺
CN103100624A (zh) 园林工程机械连杆精密锻造方法
CN202264067U (zh) 用于连杆的生产装置
CN109261802A (zh) 一种轧制钢板冲压成形法兰的模具及加工方法
CN104148560A (zh) 铝合金锻件的密闭锻造方法
CN205183642U (zh) 预成形45°斜三通镦粗件的模具
CN104624899A (zh) 一种200公斤级tc4-dt钛合金改锻方法
RU2381083C1 (ru) Способ изготовления лопаточных заготовок
CN102974728B (zh) 一种gh202高温合金板材压延成型方法
CN103753150A (zh) 一种镁合金蜂窝状盲孔结构件的制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
EXSB Decision made by sipo to initiate substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20150819

RJ01 Rejection of invention patent application after publication