JPH1080726A - 金属製筒状部品の矯正方法 - Google Patents
金属製筒状部品の矯正方法Info
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- JPH1080726A JPH1080726A JP23824396A JP23824396A JPH1080726A JP H1080726 A JPH1080726 A JP H1080726A JP 23824396 A JP23824396 A JP 23824396A JP 23824396 A JP23824396 A JP 23824396A JP H1080726 A JPH1080726 A JP H1080726A
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- F05B2250/00—Geometry
- F05B2250/20—Geometry three-dimensional
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- Heat Treatment Of Articles (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 被矯正部品の矯正寸法精度の向上と、作業性
の向上と、コストの削減とを図り、変形矯正の後に行う
熱処理による変形を抑止し、安価な修正型等の治具を使
用可能にする。 【解決手段】 被矯正部品を加熱して熱膨張状態とする
工程と、熱膨張した被矯正部品の中に修正型をはめ込む
工程と、修正型を加熱して熱膨張させ被矯正部品の変形
部分を矯正する工程と、修正型および被矯正部品を冷却
し被矯正部品を取り出す工程とを有し、被矯正部品の矯
正温度を溶体化温度より低く設定する。
の向上と、コストの削減とを図り、変形矯正の後に行う
熱処理による変形を抑止し、安価な修正型等の治具を使
用可能にする。 【解決手段】 被矯正部品を加熱して熱膨張状態とする
工程と、熱膨張した被矯正部品の中に修正型をはめ込む
工程と、修正型を加熱して熱膨張させ被矯正部品の変形
部分を矯正する工程と、修正型および被矯正部品を冷却
し被矯正部品を取り出す工程とを有し、被矯正部品の矯
正温度を溶体化温度より低く設定する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、金属製筒状部品の
矯正方法に係り、特に航空機などに使用されるニッケル
基合金製部品の変形矯正技術に関する。
矯正方法に係り、特に航空機などに使用されるニッケル
基合金製部品の変形矯正技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】ジェットエンジンのケーシング等は、ニ
ッケル基合金、チタン基合金が用いられる場合がある
が、このジェットエンジンのケーシング等には、使用中
の熱履歴、振動、金属疲労、応力等により変形が生じる
場合がある。
ッケル基合金、チタン基合金が用いられる場合がある
が、このジェットエンジンのケーシング等には、使用中
の熱履歴、振動、金属疲労、応力等により変形が生じる
場合がある。
【０００３】従来、ニッケル基合金の部品等に変形が生
じた場合には、加熱炉中で９００℃〜１１００℃の温度
に保ち溶体化させた後、常温で変形矯正を行い、６００
℃〜８００℃の温度で２４時間程度の加熱を行う時効化
処理を施していた。
じた場合には、加熱炉中で９００℃〜１１００℃の温度
に保ち溶体化させた後、常温で変形矯正を行い、６００
℃〜８００℃の温度で２４時間程度の加熱を行う時効化
処理を施していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、ニッケル基合
金の部品の場合は、例えば常温で変形矯正を行おうとす
ると、強度が高くかつスプリングバックの影響があるた
め、寸法精度を高めることが困難であった。また、変形
矯正上適切な高温（溶体化温度）で処理する場合、修正
型としてステンレス鋼の適用が考えられるが、ステンレ
ス鋼の高温強度がニッケル基合金と比較して低いため、
変形矯正時の寸法精度が低下しやすい。
金の部品の場合は、例えば常温で変形矯正を行おうとす
ると、強度が高くかつスプリングバックの影響があるた
め、寸法精度を高めることが困難であった。また、変形
矯正上適切な高温（溶体化温度）で処理する場合、修正
型としてステンレス鋼の適用が考えられるが、ステンレ
ス鋼の高温強度がニッケル基合金と比較して低いため、
変形矯正時の寸法精度が低下しやすい。
【０００５】本発明は、上記の事情に鑑みてなされたも
ので、以下の目的を達成しようとするものである。 被矯正部品の変形矯正時に寸法精度の向上を図る。 変形矯正の後に行う熱処理による変形を抑止する。 変形矯正に係る作業性の向上を図る。 変形矯正に係るコストを削減する。 安価な例えばステンレス鋼の修正型等の治具を適用可
能にする。
ので、以下の目的を達成しようとするものである。 被矯正部品の変形矯正時に寸法精度の向上を図る。 変形矯正の後に行う熱処理による変形を抑止する。 変形矯正に係る作業性の向上を図る。 変形矯正に係るコストを削減する。 安価な例えばステンレス鋼の修正型等の治具を適用可
能にする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】金属製筒状部品の矯正方
法にあっては、被矯正部品の溶体化処理を行う工程と、
該被矯正部品を常温付近まで冷却する工程と、該被矯正
部品を加熱し熱膨張させる工程と、熱膨張した被矯正部
品を修正型にはめ込む工程と、修正型および被矯正部品
を加熱する工程と、修正型が温度上昇により熱膨張して
被矯正部品の変形部分を矯正する工程と、被矯正部品の
時効化処理を行う工程と、被矯正部品を冷却する工程と
を組み合わせた技術が適用される。熱膨張した被矯正部
品を修正型にはめ込む際には、例えば室温状態で行われ
る。被矯正部品の矯正温度にあっては、溶体化温度より
低く設定することが必要であり、かつ時効化処理温度よ
り低い温度に設定することが望ましい。被矯正部品にあ
っては、ニッケル基合金製で、円筒形状横断面を有する
ケーシング等とされる。修正型は被矯正部品よりも線膨
張係数の大きな金属より構成されることが望ましく、被
矯正部品がニッケル基合金である場合には、修正型がス
テンレス鋼材により構成される。
法にあっては、被矯正部品の溶体化処理を行う工程と、
該被矯正部品を常温付近まで冷却する工程と、該被矯正
部品を加熱し熱膨張させる工程と、熱膨張した被矯正部
品を修正型にはめ込む工程と、修正型および被矯正部品
を加熱する工程と、修正型が温度上昇により熱膨張して
被矯正部品の変形部分を矯正する工程と、被矯正部品の
時効化処理を行う工程と、被矯正部品を冷却する工程と
を組み合わせた技術が適用される。熱膨張した被矯正部
品を修正型にはめ込む際には、例えば室温状態で行われ
る。被矯正部品の矯正温度にあっては、溶体化温度より
低く設定することが必要であり、かつ時効化処理温度よ
り低い温度に設定することが望ましい。被矯正部品にあ
っては、ニッケル基合金製で、円筒形状横断面を有する
ケーシング等とされる。修正型は被矯正部品よりも線膨
張係数の大きな金属より構成されることが望ましく、被
矯正部品がニッケル基合金である場合には、修正型がス
テンレス鋼材により構成される。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る金属製筒状部
品の矯正方法の一実施形態を、図面に基づいて説明す
る。
品の矯正方法の一実施形態を、図面に基づいて説明す
る。
【０００８】該一実施形態において適用される被矯正部
品（ケーシング）１は、例えば航空機用エンジンの円筒
形状横断面を有するケーシングとされ、かつ、ニッケル
基合金製とされる。該ケーシング１には、フランジ１ａ
と円筒壁１ｂが配され、該円筒壁１ｂには変形部分Ｃが
存在し、図２（ａ）に鎖線で示す好ましい形状から変形
した状態となっており、フランジ１ａも一部分が変形し
ているものとする。
品（ケーシング）１は、例えば航空機用エンジンの円筒
形状横断面を有するケーシングとされ、かつ、ニッケル
基合金製とされる。該ケーシング１には、フランジ１ａ
と円筒壁１ｂが配され、該円筒壁１ｂには変形部分Ｃが
存在し、図２（ａ）に鎖線で示す好ましい形状から変形
した状態となっており、フランジ１ａも一部分が変形し
ているものとする。
【０００９】図２（ｂ）に示すように、ケーシング１に
は修正型２が組み合わされ、該修正型２は例えばステン
レス鋼材から形成されており、該修正型２の外面形状
は、予めケーシング１の正しい内面形状に対応するよう
設定される。
は修正型２が組み合わされ、該修正型２は例えばステン
レス鋼材から形成されており、該修正型２の外面形状
は、予めケーシング１の正しい内面形状に対応するよう
設定される。
【００１０】以下、本発明に係る金属製筒状部品の矯正
方法の実施状況について、図１ないし図３を参照して工
程順に説明する。
方法の実施状況について、図１ないし図３を参照して工
程順に説明する。
【００１１】〔Ｓ１：ケーシングの溶体化処理〕図３に
溶体化温度Ｔa で示すように、ケーシング１を加熱炉の
内部に挿填し、９００℃〜１１００℃の温度で例えば１
時間〜４時間の溶体化処理を行い、変形加工可能な金属
組織状態とするとともに、自然冷却等により常温近傍ま
で冷却する。この状態におけるケーシング１のフランジ
１ａ付近の平均内径を例えば常温でＤ0 とする。
溶体化温度Ｔa で示すように、ケーシング１を加熱炉の
内部に挿填し、９００℃〜１１００℃の温度で例えば１
時間〜４時間の溶体化処理を行い、変形加工可能な金属
組織状態とするとともに、自然冷却等により常温近傍ま
で冷却する。この状態におけるケーシング１のフランジ
１ａ付近の平均内径を例えば常温でＤ0 とする。
【００１２】〔Ｓ２：ケーシングの熱膨張〕ケーシング
１の内部に、常温でフランジ１ａ付近の外径がＤ2 であ
る修正型２を装填する際、例えば変形部分Ｃにより装填
が阻害されるならば、ケーシング１を１５０℃〜３００
℃に熱し、熱膨張させる。この際のケーシング１のフラ
ンジ１ａ付近の平均内径をＤ1 とする。
１の内部に、常温でフランジ１ａ付近の外径がＤ2 であ
る修正型２を装填する際、例えば変形部分Ｃにより装填
が阻害されるならば、ケーシング１を１５０℃〜３００
℃に熱し、熱膨張させる。この際のケーシング１のフラ
ンジ１ａ付近の平均内径をＤ1 とする。
【００１３】〔Ｓ３：修正型のはめ込み〕熱膨張したケ
ーシング１に、例えば室温状態でフランジ１ａ付近の外
径がＤ2である修正型２をはめ込む。ただし、Ｄ1 ＞Ｄ2
の関係を有するものとする。
ーシング１に、例えば室温状態でフランジ１ａ付近の外
径がＤ2である修正型２をはめ込む。ただし、Ｄ1 ＞Ｄ2
の関係を有するものとする。
【００１４】〔Ｓ４：被矯正部品及び修正型の加熱〕ケ
ーシング１と修正型２とを加熱炉の内部において矯正温
度Ｔc ：５００℃〜６００℃に加熱する。
ーシング１と修正型２とを加熱炉の内部において矯正温
度Ｔc ：５００℃〜６００℃に加熱する。
【００１５】〔Ｓ５：変形部分の矯正〕ケーシング１と
修正型２とを組み合わせた状態で加熱すると、修正型２
の温度上昇にともなって修正型２の膨張が顕著になり、
修正型２が外側のケーシング１を内部から押圧すること
になる。その結果、ケーシング１の一部（例えば変形部
分Ｃ）に塑性変形を伴う熱膨張が生じ、また、変形部分
Ｃの付近に塑性変形が集中するために、ケーシング１が
修正型２の矯正しようとした外形に矯正され、かつフラ
ンジ１ａもケーシング１の変形部分Ｃが矯正されること
に基づいて矯正される。このときのフランジ１ａ付近の
内径はＤ3 となり、Ｄ3 ＞Ｄ1 ＞Ｄ2 の関係が成立す
る。
修正型２とを組み合わせた状態で加熱すると、修正型２
の温度上昇にともなって修正型２の膨張が顕著になり、
修正型２が外側のケーシング１を内部から押圧すること
になる。その結果、ケーシング１の一部（例えば変形部
分Ｃ）に塑性変形を伴う熱膨張が生じ、また、変形部分
Ｃの付近に塑性変形が集中するために、ケーシング１が
修正型２の矯正しようとした外形に矯正され、かつフラ
ンジ１ａもケーシング１の変形部分Ｃが矯正されること
に基づいて矯正される。このときのフランジ１ａ付近の
内径はＤ3 となり、Ｄ3 ＞Ｄ1 ＞Ｄ2 の関係が成立す
る。
【００１６】〔Ｓ６：時効化処理〕次いで、図３に時効
化温度Ｔd で示す熱処理（時効処理）を行い、ケーシン
グ１を所望の金属組織に戻す。この場合の時効化処理で
は、加熱炉中において６００〜８００℃の温度で２４時
間程度の加熱が施される。
化温度Ｔd で示す熱処理（時効処理）を行い、ケーシン
グ１を所望の金属組織に戻す。この場合の時効化処理で
は、加熱炉中において６００〜８００℃の温度で２４時
間程度の加熱が施される。
【００１７】〔Ｓ７：冷却〕変形矯正されたケーシング
１は、室温状態まで冷却されることにより、変形矯正工
程が完了する。この結果、ケーシング１は正規の寸法で
ある内径Ｄ4 となる。
１は、室温状態まで冷却されることにより、変形矯正工
程が完了する。この結果、ケーシング１は正規の寸法で
ある内径Ｄ4 となる。
【００１８】なお、工程Ｓ３において、修正型２を室温
状態ではめ込むようにしたが、室温状態よりも低くする
ことも有効であり、時効化温度近傍まで加熱した場合
に、充分な熱膨張が得られる温度設定とする事が可能で
ある。
状態ではめ込むようにしたが、室温状態よりも低くする
ことも有効であり、時効化温度近傍まで加熱した場合
に、充分な熱膨張が得られる温度設定とする事が可能で
ある。
【００１９】
【発明の効果】本発明の金属製筒状部品の矯正方法によ
れば、以下の効果を奏する。 （１）時効化温度の近傍で変形矯正を行うことにより、
被矯正部品の変形矯正時に寸法精度の向上を図ることが
できる。 （２）変形矯正を熱間で行うことにより応力の発生を削
減し、変形矯正後の変形を抑止することができる。 （３）加熱状態の被矯正部品に低温状態の修正型をはめ
込んでおくことにより、熱膨張のみで変形矯正を行うた
め、工程数の削減を図り作業性を向上させることができ
る。 （４）上記により変形矯正に係るコストを削減すること
ができる。 （５）変形矯正の温度を時効化処理の近傍に設定するこ
とにより、安価で加工性の良い金属材料を適用し、応用
範囲を拡大することができる。
れば、以下の効果を奏する。 （１）時効化温度の近傍で変形矯正を行うことにより、
被矯正部品の変形矯正時に寸法精度の向上を図ることが
できる。 （２）変形矯正を熱間で行うことにより応力の発生を削
減し、変形矯正後の変形を抑止することができる。 （３）加熱状態の被矯正部品に低温状態の修正型をはめ
込んでおくことにより、熱膨張のみで変形矯正を行うた
め、工程数の削減を図り作業性を向上させることができ
る。 （４）上記により変形矯正に係るコストを削減すること
ができる。 （５）変形矯正の温度を時効化処理の近傍に設定するこ
とにより、安価で加工性の良い金属材料を適用し、応用
範囲を拡大することができる。
【図１】 本発明に係る金属製筒状部品の矯正方法の一
実施形態を示す作業手順の流れ図である。
実施形態を示す作業手順の流れ図である。
【図２】 本発明に係る金属製筒状部品の矯正方法の一
実施形態を示す被矯正部品と修正型との組み合わせ状態
を示す正断面図である。
実施形態を示す被矯正部品と修正型との組み合わせ状態
を示す正断面図である。
【図３】 本発明に係る金属製筒状部品の矯正方法の一
実施形態における温度−時間曲線図である。
実施形態における温度−時間曲線図である。
１…ケーシング １ａ…フランジ １ｂ…円筒壁 ２…修正型 Ｃ…変形部分 Ｔa…溶体化温度 Ｔc…矯正温度 Ｔd…時効化温度
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ２２Ｆ 1/10 Ｃ２２Ｆ 1/10 Ｌ 1/18 1/18 Ｈ Ｆ０２Ｃ 7/00 Ｆ０２Ｃ 7/00 Ｄ
Claims (7)
- 【請求項１】 被矯正部品（１）の中に修正型（２）を
はめ込む工程と、修正型を加熱して熱膨張させ被矯正部
品の変形部分を矯正する工程と、修正型および被矯正部
品を冷却し被矯正部品を取り出す工程とを有し、被矯正
部品の矯正温度（Ｔc） を溶体化温度（Ｔa） より低く
設定することを特徴とする金属製筒状部品の矯正方法。 - 【請求項２】 被矯正部品（１）を加熱して熱膨張状態
とする工程と、熱膨張した被矯正部品の中に修正型
（２）をはめ込む工程と、修正型を加熱して熱膨張させ
被矯正部品の変形部分を矯正する工程と、修正型および
被矯正部品を冷却し被矯正部品を取り出す工程とを有す
ることを特徴とする金属製筒状部品の矯正方法。 - 【請求項３】 被矯正部品（１）の矯正温度（Ｔc）
を、該被矯正部品の時効化温度（Ｔd） と近似させるこ
とを特徴とする請求項１または２記載の金属製筒状部品
の矯正方法。 - 【請求項４】 被矯正部品（１）の溶体化処理を行った
後、常温近傍まで冷却し次いで時効化処理適温近傍まで
加熱して変形部分（Ｃ）の矯正を行うことを特徴とする
請求項３記載の金属製筒状部品の矯正方法。 - 【請求項５】 被矯正部品（１）の矯正温度（Ｔc）を
該被矯正部品の時効化処理温度（Ｔd）より低い温度に
設定することを特徴とする請求項３または４記載の金属
製筒状部品の矯正方法。 - 【請求項６】 修正型（２）が被矯正部品（１）よりも
線膨張係数の大きな金属によって形成されることを特徴
とする請求項１から５のいずれか記載の金属製筒状部品
の矯正方法。 - 【請求項７】 被矯正部品（１）がニッケル基合金であ
ることを特徴とする請求項１から６のいずれか記載の金
属製筒状部品の矯正方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23824396A JP3555353B2 (ja) | 1996-09-09 | 1996-09-09 | 金属製筒状部品の矯正方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23824396A JP3555353B2 (ja) | 1996-09-09 | 1996-09-09 | 金属製筒状部品の矯正方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1080726A true JPH1080726A (ja) | 1998-03-31 |
| JP3555353B2 JP3555353B2 (ja) | 2004-08-18 |
Family
ID=17027283
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23824396A Expired - Fee Related JP3555353B2 (ja) | 1996-09-09 | 1996-09-09 | 金属製筒状部品の矯正方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3555353B2 (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009079495A (ja) * | 2007-09-25 | 2009-04-16 | Toshiba Corp | ガスタービン部品の変形修正方法 |
| CN103614678A (zh) * | 2013-11-18 | 2014-03-05 | 沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司 | 解决k4169高温合金大型薄壁环形铸件椭圆变形方法 |
| CN109433860A (zh) * | 2018-11-05 | 2019-03-08 | 北京星航机电装备有限公司 | 一种舱体口盖整体热校形装置及方法 |
| CN110438424A (zh) * | 2019-07-31 | 2019-11-12 | 河钢股份有限公司 | 一种镍基合金gh4169的低温形变强化热处理方法 |
| CN112371776A (zh) * | 2020-10-22 | 2021-02-19 | 中国航发贵州黎阳航空动力有限公司 | 发动机支承机匣真空热校形模具及方法 |
| JP2021146369A (ja) * | 2020-03-19 | 2021-09-27 | 本田技研工業株式会社 | 筒部材の製造方法 |
| CN114653788A (zh) * | 2022-02-21 | 2022-06-24 | 北京航空材料研究院股份有限公司 | 一种机匣的校型修复工装及修复方法 |
| CN115502247A (zh) * | 2022-11-24 | 2022-12-23 | 成立航空技术(成都)有限公司 | 一种用于航空发动机机匣变形的矫正装置 |
-
1996
- 1996-09-09 JP JP23824396A patent/JP3555353B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2021146369A (ja) * | 2020-03-19 | 2021-09-27 | 本田技研工業株式会社 | 筒部材の製造方法 |
| US11821050B2 (en) | 2020-03-19 | 2023-11-21 | Honda Motor Co., Ltd. | Fabrication method of tubular member |
| CN112371776A (zh) * | 2020-10-22 | 2021-02-19 | 中国航发贵州黎阳航空动力有限公司 | 发动机支承机匣真空热校形模具及方法 |
| CN112371776B (zh) * | 2020-10-22 | 2023-03-24 | 中国航发贵州黎阳航空动力有限公司 | 发动机支承机匣真空热校形模具及方法 |
| CN114653788A (zh) * | 2022-02-21 | 2022-06-24 | 北京航空材料研究院股份有限公司 | 一种机匣的校型修复工装及修复方法 |
| CN115502247A (zh) * | 2022-11-24 | 2022-12-23 | 成立航空技术(成都)有限公司 | 一种用于航空发动机机匣变形的矫正装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3555353B2 (ja) | 2004-08-18 |
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