RU2380209C1 - Method for manufacturing of hollow blade - Google Patents

Method for manufacturing of hollow blade Download PDF

Info

Publication number
RU2380209C1
RU2380209C1 RU2008127497/02A RU2008127497A RU2380209C1 RU 2380209 C1 RU2380209 C1 RU 2380209C1 RU 2008127497/02 A RU2008127497/02 A RU 2008127497/02A RU 2008127497 A RU2008127497 A RU 2008127497A RU 2380209 C1 RU2380209 C1 RU 2380209C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
blade
welding
manufacturing
halves
hollow
Prior art date
Application number
RU2008127497/02A
Other languages
Russian (ru)
Original Assignee
Онищенко Анатолий Кондратьевич
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 Онищенко Анатолий Кондратьевич filed Critical Онищенко Анатолий Кондратьевич
Priority to RU2008127497/02A priority Critical patent/RU2380209C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2380209C1 publication Critical patent/RU2380209C1/en

Links

Landscapes

  • Forging (AREA)

Abstract

FIELD: technological processes.
SUBSTANCE: invention is related to methods for manufacturing of hollow turbine blades and may be used in aviation and power industry. Two halves of blade are shaped with allowance along contour. Airfoil portion of one of specified blade halves is arranged as a whole with tail. Blade halves are assembled and welded by melting method. On completion of welding, hot straightening of blade is carried out in die with deformation of welded joint with extent of at least 50%.
EFFECT: reduced labour intensiveness of hollow blades manufacturing and their improved accuracy.
2 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к способам изготовления составных турбинных лопаток и лопастей и может быть использовано в авиационной и энергетической промышленности.The invention relates to methods for the manufacture of composite turbine blades and blades and can be used in the aviation and energy industries.

Известен способ изготовления пустотелой лопасти путем формования каждой из двух половин лопасти, их сборки и диффузионную сварки между собой, крутки собранной лопасти (см., например, а.с. СССР № 487707, В21К 3/00. Опубликовано 15.10.75. Бюл. № 38).There is a method of manufacturing a hollow blade by molding each of the two halves of the blade, assembling them and diffusion welding between them, twisting the assembled blade (see, for example, AS USSR No. 487707, B21K 3/00. Published 15.10.75. Bull. No. 38).

Недостатком способа является высокая трудоемкость изготовления, связанная с подготовкой поверхности под сварку и диффузионной сваркой.The disadvantage of this method is the high complexity of manufacturing associated with the preparation of the surface for welding and diffusion welding.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ изготовления полой лопатки из сталей и сплавов, включающий формовку двух ее половин, перо одной из которых выполняют за одно с хвостовиком, их сборку и сварку между собой (см. Патент РФ № 2005105904. Способ изготовления полой лопатки для турбомашины. Опубл. 10.08.2006. Бюл. № 22).Closest to the proposed invention is a method of manufacturing a hollow blade from steels and alloys, comprising forming two of its halves, a feather of one of which is performed in one piece with a shank, assembling and welding between them (see RF Patent No. 2005105904. A method of manufacturing a hollow blade for turbomachines. Publish. 08/10/2006. Bull. No. 22).

Данный способ также является трудоемким и требующим применения специального оборудования для диффузионной сварки и подготовки мелкозернистой структуры сплава, так как диффузионную сварку проводят в условиях сверхпластичности сплава.This method is also time-consuming and requiring the use of special equipment for diffusion welding and preparation of a fine-grained alloy structure, since diffusion welding is carried out under conditions of superplasticity of the alloy.

Техническим результатом, на достижение которого направлено заявляемое решение, являются снижение трудоемкости изготовления полых лопаток и повышение их точности.The technical result, the achievement of which the claimed solution is directed, is to reduce the complexity of manufacturing hollow blades and increase their accuracy.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе изготовления полой лопатки из сталей и сплавов, включающем формовку двух ее половин, перо одной из которых выполняют за одно с хвостовиком, их сборку и сварку между собой, формовку половин лопаток производят с припуском по контуру, сварку осуществляют методом плавления, а после сварки производят горячую правку лопатки в штампе с деформацией сварного соединения со степенью не менее 50%.The specified technical result is achieved by the fact that in the method of manufacturing a hollow blade of steel and alloys, including the molding of two of its halves, the feather of one of which is performed in one piece with a shank, they are assembled and welded together, the halves of the blades are molded with an allowance along the contour, welding carried out by the melting method, and after welding, hot straightening of the blade in the stamp is performed with the deformation of the welded joint with a degree of at least 50%.

В способе при наличии в лопатке внутренних ребер жесткости их штамповку производят на одной из половин, а с другой сваривают.In the method, if there are internal stiffening ribs in the blade, they are stamped on one of the halves and welded on the other.

Применение сварки плавлением и последующей горячей правки с деформацией сварного соединения позволяет значительно упростить процесс сборки под сварку и саму сварку; обеспечивают высокую точность геометрических размеров, получение достаточно однородных структуры и механических свойств слава в изделии.The use of fusion welding and subsequent hot dressing with deformation of the welded joint can significantly simplify the assembly process for welding and the welding itself; provide high accuracy of geometric dimensions, obtaining a fairly uniform structure and mechanical properties of the glory in the product.

Относительная степень деформации сварного соединения со степенью не менее 50% обеспечивает заварку возможных несплошностей сварки и достижение физико-механических свойств сварного соединения на уровне основного металла (см. Ковка крупных поковок, результаты исследования технологических режимов. / Под ред. В.Н.Трубина, И.Я.Тарновского. - М.-СПб.: Машгиз, 1962. - 224 с.).The relative degree of deformation of the welded joint with a degree of at least 50% ensures welding of possible welding discontinuities and the achievement of the physicomechanical properties of the welded joint at the level of the base metal (see Forging of large forgings, results of a study of technological conditions. / Ed. By V.N. Trubin, I.Ya. Tarnovsky. - M.-SPb .: Mashgiz, 1962 .-- 224 p.).

Сварка ребер жесткости с пером лопатки обеспечивает высокую прочность составной лопатки.Welding stiffeners with feather blades provides high strength composite blades.

Способ осуществляют следующим образом.The method is as follows.

Сначала из мерной прутковой заготовки диаметром D и длиной L горячей штамповкой на молоте или прессе получают одну половину лопатки, включающую хвостовик и перо с ребрами жесткости. Другую половину лопатки, в зависимости от толщины и размеров пера, получают либо горячей штамповкой, либо холодной вырубкой - штамповкой.First, one half of the blade, including a shank and a feather with stiffeners, is obtained from a measured bar stock of diameter D and length L by hot stamping on a hammer or press. The other half of the scapula, depending on the thickness and size of the pen, is obtained either by hot stamping or by cold cutting - by stamping.

После предварительной зачистки и механической обработки с подготовкой кромок обеих половин лопаток под сварку производят их сборку и сварку одним из видов сварки плавлением (в зависимости от марки сплава) с формированием валика шва высотой, превышающей половину толщины перьевой части лопатки в месте сварки, так как последующая деформация сварного соединения при горячей правке должна составлять не менее 50%.After preliminary cleaning and machining with preparation of the edges of both halves of the blades for welding, they are assembled and welded using one of the fusion welding types (depending on the grade of alloy) with the formation of a weld bead with a height exceeding half the thickness of the feather part of the blade at the welding place, since the next the deformation of the welded joint during hot dressing should be at least 50%.

Затем сваренную лопатку нагревают в печи до температуры горячей деформации и производят правку в штампе до окончательных размеров изделия и с относительной деформацией сварного соединения со степенью не менее 50%. После чего лопатку передают на термическую и окончательную механическую обработки.Then, the welded blade is heated in the furnace to the temperature of hot deformation and the die is straightened to the final dimensions of the product and with the relative deformation of the welded joint with a degree of at least 50%. After that, the blade is transferred to the thermal and final machining.

При единичном или мелкосерийном производстве половину лопатки, включающую хвостовик и перо с ребрами жесткости, получают свободной ковкой с последующей предварительной механической обработкой. Другую половину лопатки - крышку - вырезают в виде плоской развертки из листа, а ее закрутку производят вручную. После сборки и сварки лопатки производят ее нагрев до температуры ковки, закрутку пера на окончательные размеры и ковку сварных швов в подкладном инструменте (штампах).In a single or small-scale production, half of the blade, including a shank and a feather with stiffeners, is obtained by free forging with subsequent preliminary machining. The other half of the blade - the cover - is cut out in the form of a flat reamer from the sheet, and its twist is done manually. After the assembly and welding of the blade, it is heated to the forging temperature, the pen is twisted to the final dimensions and the forged welds in the underlay tool (dies).

Конкретная реализация способа рассмотрена на примере изготовления полой лопатки вентилятора ГТД нового поколения из сплава ВТ 8.A specific implementation of the method is considered on the example of the manufacture of a new generation hollow fan blade of a gas turbine engine from VT 8 alloy.

Полая лопатка вентилятора состоит из пера (1), хвостовика (2) и крышки (3).The hollow fan blade consists of a feather (1), a shank (2) and a cover (3).

Поковку одной половины лопатки, включающую перо (1) с внутренним диагональным ребром и хвостовик (2), изготавливали штамповкой на ГКШП силой 35 МП из ступенчатой круглой заготовки с размерами ступеней: диаметром 120 мм на длину 30 мм и диаметром 50 мм на длину 400 мм. Ступенчатая заготовка вала получена горячей высадкой на ГКМ из штанги диаметром 50 мм сплава ВТ 8.The forging of one half of the blade, including a feather (1) with an internal diagonal rib and a shank (2), was made by stamping on GKShP with a force of 35 MP from a stepped round billet with step sizes: 120 mm in diameter 30 mm long and 50 mm in diameter 400 mm long . A stepped shaft billet was obtained by hot upsetting on a gas condensate field from a rod with a diameter of 50 mm of VT 8 alloy.

Нагрев под высадку и штамповку осуществляли в нагревательной электропечи на температуру 1100°С, а горячую формовку в интервале температур 1100-950°С.Heating for planting and stamping was carried out in a heating electric furnace at a temperature of 1100 ° C, and hot molding in the temperature range of 1100-950 ° C.

Крышку лопатки изготовили из листовой заготовки толщиной 2 мм холодной штамповкой на прессе силой 0,25 МН.The blade cover was made of a 2 mm thick billet by cold stamping on a 0.25 MN press.

После горячей штамповки провели отжиг поковки и травление. Затем обе заготовки прошли механическую обработку с подготовкой кромок под сварку плавлением. После чего лопатку собрали, установили в кондукторе и провели Инп - сварку вольфрамовым электродом в инертном газе (аргоне) с присадочным материалом того же состава (ВТ 8) (Инп - сварка в инертном газе И неплавящимся Н электродом с присадкой - п. ГОСТ 14771). С образованием валика сварного шва высотой 3,5 мм над поверхностью пера лопатки.After hot stamping, annealing and pickling were annealed. Then both the workpieces were machined with the preparation of the edges for fusion welding. After that, the blade was assembled, installed in the conductor and conducted Inp welding with a tungsten electrode in an inert gas (argon) with filler material of the same composition (VT 8) (Inp welding with an inert gas And non-consumable N electrode with an additive - Sec. GOST 14771) . With the formation of a weld bead 3.5 mm high above the surface of the feather blade.

Далее лопатку вынули из кондуктора, зачистили (по необходимости) сварной шов и передали в кузнечно-штамповочный цех на горячую правку.Then the blade was removed from the conductor, the weld seam was cleaned (if necessary) and transferred to the forging and stamping shop for hot dressing.

После нагрева лопатки в электропечи до температуры 980°С провели ее горячую правку в штампах на гидравлическом прессе 25 МН. При этом все сварные швы были деформированы со степенью более 50% до выравнивания и закрутки всей поверхности пера.After heating the blades in an electric furnace to a temperature of 980 ° C, it was hot straightened in dies on a 25 MN hydraulic press. At the same time, all welds were deformed with a degree of more than 50% until the entire surface of the pen was aligned and twisted.

Заявленный способ по сравнению с прототипом позволяет упростить технологию и снизить трудоемкость изготовления лопатки. Обеспечить высокое качество готового изделия.The claimed method in comparison with the prototype allows to simplify the technology and reduce the complexity of manufacturing the blades. Provide high quality finished product.

Claims (2)

1. Способ изготовления полой лопатки из сталей и сплавов, включающий формовку двух ее половин, перо одной из которых выполняют заодно с хвостовиком, их сборку и сварку между собой, отличающийся тем, что формовку половин лопатки производят с припуском по контуру, сварку осуществляют методом плавления, а после сварки производят горячую правку лопатки в штампе с деформацией сварного соединения со степенью не менее 50%.1. A method of manufacturing a hollow blade from steels and alloys, comprising forming two of its halves, the feather of one of which is integral with the shank, assembling and welding among themselves, characterized in that the molding of the halves of the blade is made with an allowance along the contour, welding is performed by melting , and after welding, hot straightening of the blade in the stamp is performed with the deformation of the welded joint with a degree of at least 50%. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что при изготовлении полой лопатки с внутренними ребрами жесткости штамповку последних осуществляют на одной половине лопатки, а с другой половиной лопатки сваривают. 2. The method according to claim 1, characterized in that in the manufacture of a hollow blade with internal stiffening ribs, the latter are stamped on one half of the blade and welded on the other half of the blade.
RU2008127497/02A 2008-07-09 2008-07-09 Method for manufacturing of hollow blade RU2380209C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008127497/02A RU2380209C1 (en) 2008-07-09 2008-07-09 Method for manufacturing of hollow blade

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008127497/02A RU2380209C1 (en) 2008-07-09 2008-07-09 Method for manufacturing of hollow blade

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2380209C1 true RU2380209C1 (en) 2010-01-27

Family

ID=42122033

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008127497/02A RU2380209C1 (en) 2008-07-09 2008-07-09 Method for manufacturing of hollow blade

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2380209C1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2450881C1 (en) * 2010-12-27 2012-05-20 Открытое акционерное общество Научно-производственное объединение "Центральный научно-исследовательский институт технологии машиностроения" ОАО НПО "ЦНИИТМАШ" Method of vane production
CN103600012A (en) * 2013-10-19 2014-02-26 沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司 Method for preparing tenon-free depth end bent blade
CN106001338A (en) * 2016-06-07 2016-10-12 中国南方航空工业(集团)有限公司 High-temperature alloy no-allowance blade rolling method
RU2765296C2 (en) * 2017-03-13 2022-01-28 Мекахром Франс Method for producing parts of metal alloys of complex shape

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2450881C1 (en) * 2010-12-27 2012-05-20 Открытое акционерное общество Научно-производственное объединение "Центральный научно-исследовательский институт технологии машиностроения" ОАО НПО "ЦНИИТМАШ" Method of vane production
CN103600012A (en) * 2013-10-19 2014-02-26 沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司 Method for preparing tenon-free depth end bent blade
CN103600012B (en) * 2013-10-19 2015-10-07 沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司 A kind of preparation method without tenon depth end bent blades
CN106001338A (en) * 2016-06-07 2016-10-12 中国南方航空工业(集团)有限公司 High-temperature alloy no-allowance blade rolling method
RU2765296C2 (en) * 2017-03-13 2022-01-28 Мекахром Франс Method for producing parts of metal alloys of complex shape

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5636440A (en) Process for manufacturing a hollow blade for a turbo-machine
CA2706289C (en) Method for producing a forging from a gamma titanium aluminum-based alloy
JP4295813B1 (en) Integrated press molding method and press machine for hollow nozzle blade for steam turbine
RU2380209C1 (en) Method for manufacturing of hollow blade
CN103286481B (en) A kind of machining manufacture of novel solid welding wire
RU2374028C1 (en) Production method of gas turbine engine disk
RU2403119C2 (en) Method to produce gas turbine engine vanes
RU2679157C1 (en) Method of manufacturing formed forces of turbine blades from heat-resistant alloys on the basis of nickel
JP2018051615A (en) Die for hot forging and hot forging method
RU2381083C1 (en) Manufacturing method of scapular blanks
US20150336164A1 (en) Method of Eliminating the Heat-Affected Zone in a Welded Article
US2959843A (en) Method of producing turbine blades
JP2016196026A (en) Hot forging mold and hot forging method
RU2366530C1 (en) Method of fabrication of hollow blade
CN102989954A (en) Forging method of excavator engine crankshaft
CN206779374U (en) Special-shaped saddle, the processing unit (plant) and system for installing side
WO2016163308A1 (en) Hot forging die and hot forging method
RU2507022C2 (en) Method of fabricating seal rings
RU2392086C1 (en) Method of reactor shell manufacturing
RU2252835C1 (en) Method for making blank of blade of gas turbine engine
Chugreeva et al. Production Chain of Hot-Forged Hybrid Bevel Gears from Deposition-Welded Blanks
RU2792019C1 (en) Method for manufacturing large-sized circular profile products from corrosion-resistant heat-resistant steel
RU2441729C1 (en) Method of hollow blade production
RU191479U1 (en) GAS-TURBINE ENGINE DISC PREPARATION FROM HEAT-RESISTANT ALLOY
CN106134316B (en) The manufacturing process of Large Unsymmetric near-ring forging prefabricated blank

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20120710