RU2759280C1 - Method of manufacturing blades from two-phase titanium alloys - Google Patents

Method of manufacturing blades from two-phase titanium alloys Download PDF

Info

Publication number
RU2759280C1
RU2759280C1 RU2020137934A RU2020137934A RU2759280C1 RU 2759280 C1 RU2759280 C1 RU 2759280C1 RU 2020137934 A RU2020137934 A RU 2020137934A RU 2020137934 A RU2020137934 A RU 2020137934A RU 2759280 C1 RU2759280 C1 RU 2759280C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
deformation
profile
stamping
degree
along
Prior art date
Application number
RU2020137934A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Никита Владимирович Рассудов
Владимир Викторович Андреев
Виктор Борисович Быстров
Роман Александрович Казаков
Сергей Александрович Лоханов
Original Assignee
Публичное Акционерное Общество "Одк-Сатурн"
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 Публичное Акционерное Общество "Одк-Сатурн" filed Critical Публичное Акционерное Общество "Одк-Сатурн"
Priority to RU2020137934A priority Critical patent/RU2759280C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2759280C1 publication Critical patent/RU2759280C1/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21KMAKING FORGED OR PRESSED METAL PRODUCTS, e.g. HORSE-SHOES, RIVETS, BOLTS OR WHEELS
    • B21K3/00Making engine or like machine parts not covered by sub-groups of B21K1/00; Making propellers or the like
    • B21K3/04Making engine or like machine parts not covered by sub-groups of B21K1/00; Making propellers or the like blades, e.g. for turbines; Upsetting of blade roots

Abstract

FIELD: working of metals.
SUBSTANCE: invention relates to the treatment of metals by pressure and can be used in engine building in manufacture of allowance-free blades made of two-phase titanium alloys. A workpiece is shaped in the form of a rod by extrusion in two passes. The extrusion coefficient at the first pass is no greater than 4. The degree of deformation along the central part of the profile from the tail end to the boss at the second pass is 30 to 40%. The same degree of deformation is therein provided along the central part of the blade foil. Stamping at the first pass is executed with a degree of deformation of 40 to 50% along the profile of the blade foil, providing a proportional allowance on the profile sections. At the second pass, stamping is executed with a degree of deformation of 25 to 35% on all sections of the central part and on the edges of the blade foil.
EFFECT: required structural uniformity of the allowance-free blades is achieved as a result.
1 cl, 2 dwg, 1 tbl, 1 ex

Description

Предлагаемое изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано в двигателестроении при изготовлении бесприпусковых лопаток из двухфазных титановых сплавов.The proposed invention relates to the processing of metals by pressure and can be used in engine construction in the manufacture of non-admission blades from two-phase titanium alloys.

Известен способ изготовления лопаток из титановых сплавов методом точной объемной штамповки, при котором выполняют фасонирование нагретой прутковой заготовки высадкой, предварительную штамповку с формирование хвостовика лопатки, и окончательную штамповку с формированием штамповки, максимально близкой к готовой детали (описание изобретения к патенту РФ №2355503, МПК B21J 5/02, В21К 3/04, В23Р 6/00, опубл. 20.05.2009 Бюл. №14).There is a known method of manufacturing blades from titanium alloys by the method of precise volumetric forging, in which shaping of a heated bar blank is performed by upsetting, preliminary stamping with the formation of a blade shank, and final stamping with the formation of stamping as close as possible to the finished part (description of the invention for RF patent No. 2355503, IPC B21J 5/02, B21K 3/04, B23P 6/00, publ. 05/20/2009 Bull. No. 14).

Недостатками данного способа являются высокая трудоемкость и большой процент брака по геометрии профиля пера при изготовлении бесприпусковых лопаток из титановых сплавов по профилю пера проточной части полки хвостовика и радиуса перехода между ними. Это связано с тем, что металл после операций штамповки будет иметь большие внутренние напряжения, которые соответственно вызовут коробление штамповки.The disadvantages of this method are high labor intensity and a large percentage of rejects in the geometry of the airfoil profile in the manufacture of non-admission blades from titanium alloys along the airfoil profile of the flowing part of the shank shelf and the radius of transition between them. This is due to the fact that the metal after stamping operations will have large internal stresses, which will accordingly cause warping of the stamping.

Известен способ изготовления лопаток из двухфазных титановых сплавов, включающий изготовление фасонной заготовки, предварительную и окончательную объемную штамповку (описание изобретения к авторскому свидетельству СССР №660770, МПК В21К 3/04, опубл. 05.05.1979, бюл. №17).A known method of manufacturing blades from two-phase titanium alloys, including the manufacture of a shaped blank, preliminary and final forging (description of the invention to the author's certificate of the USSR No. 660770, IPC V21K 3/04, publ. 05.05.1979, bull. No. 17).

Недостатками данного способа являются низкое качество получаемых штамповок из-за раздельного формования центральной части пера и кромок пера лопатки, а также повышенное коробление пера лопатки, вызванное разницей внутренних напряжений между центральной частью и кромками пера лопатки. Высокая скорость деформирования на гидровинтовых прессах приводит к интенсивному внутреннему нагреву кромок пера.The disadvantages of this method are the low quality of the resulting stampings due to the separate molding of the central part of the airfoil and the edges of the airfoil of the blade, as well as increased warping of the blade airborne caused by the difference in internal stresses between the central part and the edges of the blade airfoil. The high deformation rate on hydraulic screw presses leads to intense internal heating of the nib edges.

Высокая степень деформации в зоне входной и выходной кромок пера лопатки и незначительная степень деформации в центральной зоне может привести к неравномерности структуры материала в данных зонах.A high degree of deformation in the zone of the leading and trailing edges of the blade airfoil and a slight degree of deformation in the central zone can lead to uneven material structure in these zones.

Недостатками данного способа является не возможность изготовления штамповок лопаток из двухфазовых α-β титановых сплавов, на которые распространяются требования DMF 90527-01, регламентирующие структурную допустимость по макро- и микроструктуре.The disadvantages of this method is the impossibility of manufacturing blade forgings from two-phase α-β titanium alloys, which are subject to the requirements of DMF 90527-01, which regulate the structural admissibility of the macro- and microstructure.

Наиболее близким к предлагаемому является способ изготовления лопаток из двухфазных титановых сплавов, включающий фасонирование заготовки в виде прутка и последующую объемную штамповку нагретой заготовки с формованием пера лопатки и его кромок за два перехода (описание изобретения к патенту РФ №2229952, B21J 5/00, В21К 3/04, опубл. 10.06.2004. Бюл. №16).The closest to the proposed method is a method of manufacturing blades from two-phase titanium alloys, including shaping a workpiece in the form of a rod and subsequent volumetric stamping of a heated workpiece with the formation of a blade feather and its edges in two transitions (description of the invention to RF patent No. 2229952, B21J 5/00, B21K 3/04, publ. 10.06.2004. Bull. No. 16).

Способ изготовления лопаток из двухфазных титановых сплавов, включает по меньшей мере два перехода предварительной штамповки и окончательную штамповку, нагрев заготовки под каждый переход штамповки и охлаждение ее после каждого перехода, отличающийся тем, что нагрев заготовки под каждый переход предварительной штамповки осуществляют до температуры выше температуры начала полиморфного превращения, охлаждение заготовки после каждого перехода предварительной штамповки осуществляют до температуры ниже температуры конца полиморфного превращения, а окончательную штамповку производят в интервале температур начала полиморфного превращения и полного полиморфного превращения.A method for manufacturing blades from two-phase titanium alloys includes at least two transitions of preliminary stamping and final stamping, heating the workpiece for each transition of stamping and cooling it after each transition, characterized in that the heating of the workpiece for each transition of preliminary stamping is carried out to a temperature above the start temperature polymorphic transformation, the blank is cooled after each transition of preliminary stamping to a temperature below the temperature of the end of the polymorphic transformation, and the final stamping is performed in the temperature range of the beginning of the polymorphic transformation and the complete polymorphic transformation.

Недостатками данного способа является то, что при нагреве заготовок выше температуры полиморфного превращения происходит интенсивный рост зерна. При предварительной и окончательной штамповках с разными степенями деформации хвостовика и профиля пера из заготовок с исходной неравномерной степенью деформации после высадки (на высаженной голове на 40-60% и 0% на стержневой части) возникают линии интенсивного течения, которые являются основной причиной не возможности изготовления штамповок лопаток из двухфазовых α-β титановых сплавов по требованиям DMF 90527-01, регламентирующих структурную допустимость по макро- и микроструктуре с достижением структуры класса А и, в указанных конструкторской документациях местах, класса В.The disadvantages of this method is that when the blanks are heated above the temperature of the polymorphic transformation, intensive grain growth occurs. During preliminary and final stampings with different degrees of deformation of the shank and feather profile from blanks with an initial uneven degree of deformation after upsetting (on the upset head by 40-60% and 0% on the rod part), lines of intense flow appear, which are the main reason for the impossibility of manufacturing forgings of blades made of two-phase α-β titanium alloys in accordance with the requirements of DMF 90527-01, which regulate the structural admissibility in terms of macro- and microstructure with the achievement of the structure of class A and, in the places indicated in the design documentation, class B.

Кроме того изготовление бесприпусковых лопаток из двухфазных титановых сплавов данным способом на электровинтовых прессах с получением требуемой макро- и микроструктуры является серьезным препятствием.In addition, the manufacture of non-admission blades from two-phase titanium alloys by this method on electric screw presses with obtaining the required macro- and microstructure is a serious obstacle.

Технической задачей изобретения является создание способа изготовления лопаток из двухфазного титанового сплава, позволяющего получить во всех сечениях профиля пера лопатки требуемую структуру класса А и, в указанных конструкторской документацией местах, класса В.The technical objective of the invention is to create a method for manufacturing blades from a two-phase titanium alloy, which makes it possible to obtain the required structure of class A in all sections of the blade airfoil profile and, in the places indicated in the design documentation, class B.

Техническим результатом предлагаемого способа является обеспечение требуемой структурной однородности бесприпусковых лопаток из двухфазных титановых сплавов по макро- и микроструктуре, за счет деформационной проработки по всему профилю пера лопатки во всех сечениях профиля путем сочетания деформационных процессов первого и второго переходов выдавливания и двух переходов объемной штамповки.The technical result of the proposed method is to provide the required structural homogeneity of non-admission blades made of two-phase titanium alloys in macro- and microstructure, due to deformation processing along the entire airfoil profile in all sections of the profile by combining deformation processes of the first and second extrusion transitions and two transitions of die forging.

Технический результат достигается тем, что в способе изготовления лопаток из двухфазных титановых сплавов, включающий фасонирование заготовки в виде прутка и последующую объемную штамповку нагретой заготовки с формованием пера лопатки и его кромок за два перехода, в отличие от известного, фасонирование заготовки выполняют выдавливанием за два перехода с коэффициентом выдавливания не более 4 на первом переходе и степенью деформации (30÷40)% по центральной части профиля от хвостовика к бобышке на втором переходе, обеспечивая одинаковую степень деформации по центральной части пера лопатки, а штамповку выполняют на первом переходе со степенью деформации (40÷50)% по профилю пера лопатки с обеспечением пропорционального припуска по сечениям профиля, а на втором переходе - со степенью деформации (25÷35)% по всем сечениям центральной части и на кромках пера лопатки.The technical result is achieved by the fact that in the method of manufacturing blades from two-phase titanium alloys, including shaping the workpiece in the form of a bar and subsequent volumetric stamping of the heated workpiece with the formation of the blade feather and its edges in two transitions, in contrast to the known one, the shaping of the workpiece is performed by extrusion in two transitions with an extrusion coefficient of not more than 4 at the first transition and a degree of deformation (30 ÷ 40)% along the central part of the profile from the shank to the boss at the second transition, providing the same degree of deformation along the central part of the blade airfoil, and stamping is performed at the first transition with the degree of deformation ( 40 ÷ 50)% along the profile of the blade airfoil with the provision of a proportional allowance along the profile sections, and at the second transition - with a degree of deformation (25 ÷ 35)% along all sections of the central part and on the edges of the blade airfoil.

Изобретение поясняется чертежами, на которых изображены: фиг. 1 - схема расположения сечений; фиг. 2 - схематический чертеж сечения. Способ осуществляется следующим образом.The invention is illustrated by drawings, which depict: FIG. 1 is a diagram of the location of the sections; fig. 2 is a schematic sectional drawing. The method is carried out as follows.

Исходной заготовкой является пруток, размеры которого определяются исходя из размеров лопатки с учетом припусков по длине пера, припусков на хвостовик лопатки, на размерное травление и на облой, а также для формирования элементов базирования.The initial workpiece is a bar, the dimensions of which are determined based on the dimensions of the blade, taking into account the allowances along the length of the feather, allowances for the blade root, for dimensional etching and for the flash, as well as for the formation of the basing elements.

Заготовку нагревают до температуры штамповки титанового сплава и подвергают фасонированию выдавливанием с коэффициентом выдавливания в интервале не более

Figure 00000001
с последующей подсадкой выдавленного профиля от хвостовика к бобышке, обеспечивая максимально одинаковую степень деформации по центральной части профиля под первый переход штамповки. Фасонирование заготовки выполняют выдавливанием за два перехода: на первом переходе - с коэффициентом выдавливания не более 4 и на втором переходе со степенью деформации (30÷40)% по центральной части профиля от хвостовика к бобышке с обеспечением профильного осевого изгиба по длине пера лопатки.The workpiece is heated to the forging temperature of the titanium alloy and subjected to shaping by extrusion with an extrusion coefficient in the range of not more than
Figure 00000001
with the subsequent replanting of the extruded profile from the shank to the boss, providing the most equal degree of deformation along the central part of the profile for the first stamping transition. The workpiece is shaped by extrusion in two transitions: at the first transition - with an extrusion coefficient of not more than 4 and at the second transition with a deformation degree (30 ÷ 40)% along the central part of the profile from the shank to the boss, ensuring a profile axial bend along the length of the blade airfoil.

Фасонирование выдавливанием проводят для предварительного формирования хвостовика с бобышкой, а, главное, нужной формы пера лопатки. Это позволяет осуществлять распределение металла по гравюре штампа при штамповке с доминирующей целью обеспечения расчетной степени деформации на первом переходе, а также для минимизации облоя по контуру рабочей гравюры штампа, повышения КИМ, уменьшения усилия штамповки и износа гравюры штампа, а также осуществления точного позиционирования заготовки в гравюре штампа, обеспечивая профильный осевой изгиб по длине пера лопатки.Shaping by extrusion is carried out to pre-form the shank with a lug, and, most importantly, the desired shape of the blade feather. This makes it possible to distribute the metal along the stamp engraving during stamping with the dominant goal of ensuring the calculated degree of deformation at the first transition, as well as to minimize flash along the contour of the working stamp engraving, increase the CMM, reduce the stamping force and wear of the stamp engraving, as well as to accurately position the workpiece in stamp engraving, providing a profile axial bending along the length of the blade airfoil.

Фасонирование выдавливанием с коэффициентом вытяжки К>4,0 не целесообразно, так как из-за больших деформаций выдавленного профиля возникает вероятность появления структурной неоднородности, которая не позволит получить на готовой штамповке требуемой структуры.Shaping by extrusion with an elongation ratio K> 4.0 is not advisable, since due to large deformations of the extruded profile, the likelihood of a structural inhomogeneity arises, which will not allow obtaining the required structure on the finished stamping.

Степень деформации на втором переходе выдавливания менее 30% не позволяет подготовить необходимый профиль для достижения оптимальных деформаций на объемной штамповке, которая создает условия для получения требуемой структуры готового профиля.The degree of deformation at the second transition of extrusion of less than 30% does not allow to prepare the required profile to achieve optimal deformations on forging, which creates conditions for obtaining the required structure of the finished profile.

Степень деформации на осадке второго перехода выдавливания более 40% не целесообразна из-за невозможности обеспечения необходимой проработки структуры на объемной штамповке профиля лопатки, так как только соблюдение сочетания структурной проработки по всей технологической штамповке позволяет на готовом профиле пера лопатки получить требуемую конструкторской документацией структуру.The degree of deformation at the upsetting of the second extrusion transition of more than 40% is not advisable due to the impossibility of providing the necessary study of the structure on the forging of the blade profile, since only the observance of the combination of structural study throughout the technological stamping makes it possible to obtain the structure required by the design documentation on the finished blade airfoil profile.

Затем после выдавливания выполняют объемную штамповку предварительно смазанной и нагретой заготовки на электровинтовом прессе за два перехода.Then, after extrusion, volumetric stamping of the pre-lubricated and heated workpiece is performed on an electric screw press in two passes.

На первом переходе заготовку штампуют со степенью деформации (40-50)% по профилю пера от хвостовика к бобышке на электровинтовом прессе, при пропорциональном припуске по сечениям профиля пера лопатки и вдоль профиля от хвостовика к бобышке. В этом случае степень деформации обеспечивается геометрическими высотными размерами профиля выдавленной заготовки после осадки на втором переходе выдавливания.At the first transition, the workpiece is stamped with a degree of deformation (40-50)% along the profile of the feather from the shank to the boss on an electric screw press, with a proportional allowance along the sections of the airfoil profile and along the profile from the shank to the boss. In this case, the degree of deformation is provided by the geometric height dimensions of the profile of the extruded workpiece after upsetting at the second extrusion transition.

При степени деформации меньше 40% не обеспечатся геометрические размеры под расчетные размеры второго перехода штамповки, а это необходимо для достижения конструктивного профиля окончательной штамповки после второго перехода. При степени деформации больше 50% развивается структурная неоднородность в виде белой полосы, которая может сохраниться после второго перехода штамповки.If the degree of deformation is less than 40%, the geometric dimensions for the calculated dimensions of the second stamping passage will not be provided, and this is necessary to achieve the structural profile of the final stamping after the second transition. When the degree of deformation is more than 50%, a structural inhomogeneity develops in the form of a white strip, which may persist after the second stamping pass.

На втором переходе заготовку штампуют со степенью деформации (25-35)% с достижением равномерных степеней деформации по всем сечениям в центральной их части и на кромках профиля, что достигается за счет пропорциональности припуска по сечениям профиля пера лопатки и вдоль профиля от хвостовика к бобышке. Это обеспечивается расчетом геометрии гравюры первого перехода по отношению ко второму переходу.At the second transition, the workpiece is stamped with a degree of deformation (25-35)% with the achievement of uniform degrees of deformation along all sections in their central part and on the edges of the profile, which is achieved due to the proportionality of the allowance along the sections of the blade airfoil profile and along the profile from the shank to the boss. This is provided by calculating the geometry of the engraving of the first transition in relation to the second transition.

При степени деформации менее 25%, в случае возникновения структурного дефекта после первого перехода штамповки, возможности исправить структуру не будет, так как при такой величине деформации не достаточно структурной проработки по сечению профиля, а при деформации более 35% создаются условия для возникновения новой структурной неоднородности.If the degree of deformation is less than 25%, in the event of a structural defect after the first stamping transition, there will be no possibility to correct the structure, since with such a deformation value there is not enough structural study along the profile section, and with a deformation of more than 35%, conditions are created for the emergence of a new structural inhomogeneity. ...

В результате двух переходной объемной штамповки бесприпусковых лопаток с заданными степенями деформациии достигается требуемая структурная однородность при обеспечении высокой производительности способа, низкой трудоемкости и существенных затрат на оснастку.As a result of two transitional die forging of non-admission blades with predetermined degrees of deformation, the required structural homogeneity is achieved while ensuring high productivity of the method, low labor intensity and significant costs for tooling.

Пример осуществления способа.An example of the implementation of the method.

Исходная заготовка - пруток из титанового сплава TA6V, диаметром 18 мм и длиной 45 мм. При этом припуск на размерное травление составлял 0,15 мм на сторону и припуск на облой.The initial workpiece is a bar made of TA6V titanium alloy, 18 mm in diameter and 45 mm in length. In this case, the allowance for dimensional etching was 0.15 mm per side and the allowance for flare.

После нагрева заготовки до температуры 930±10°С выполняли выдавливание за два перехода, при этом на первом переходе выдавливали профиль пера, а на втором переходе изгибали и деформировали профиль заготовки с подсадкой хвостовика на двухкоординатном гидравлическом прессе усилием на ползуне 500 тс и 300 тс на боковых пуансонах в подогретых штампах до 200°С.After heating the workpiece to a temperature of 930 ± 10 ° C, extrusion was performed in two transitions, while at the first transition, the feather profile was squeezed out, and at the second transition, the profile of the workpiece was bent and deformed with a shank attachment on a two-coordinate hydraulic press with an effort on the slide of 500 tf and 300 tf on side punches in heated dies up to 200 ° C.

После обдувки, нанесения смазки, нагрева заготовки в печи при температуре 930±10°С осуществляли объемную штамповку на электровинтовом прессе в подогретых штампах до 300°С первого перехода штамповки со степенью деформации 45% и после обдувки, нанесения смазки, нагрева заготовки в печи при температуре 930±10°С осуществляли объемную штамповку на электровинтовом прессе в подогретых штампах до 300°С второго перехода штамповки со степенью деформации 30%.After blowing, applying lubricant, heating the workpiece in a furnace at a temperature of 930 ± 10 ° C, volumetric stamping was carried out on an electric screw press in heated dies up to 300 ° C of the first stamping transition with a degree of deformation of 45% and after blowing, applying lubricant, heating the workpiece in a furnace at temperature of 930 ± 10 ° C, volumetric stamping was carried out on an electric screw press in heated dies up to 300 ° C of the second stamping transition with a degree of deformation of 30%.

Лопатки проверяли на состояние макро- и микроструктуры, которая регламентируется конструкторской документацией.The blades were checked for the state of the macro- and microstructure, which is regulated by the design documentation.

Для признания пригодности макроструктуры, имеющей светлые индикации в виде полос «линий сдвига», проверяют микроструктуру в соответствии с металлургическим требованиям для производства по металлографическому стандарту для лопаток из α и β титанового сплава (DMF 90527-01) на класс «А», «В» или «С».To recognize the suitability of a macrostructure with light indications in the form of "shear lines" stripes, the microstructure is checked in accordance with the metallurgical requirements for production according to the metallographic standard for blades made of α and β titanium alloy (DMF 90527-01) for class "A", "B " or with".

Для сведения:For information:

- класс «А» в микроструктуре материала допускается по всем поверхностям;- class "A" in the microstructure of the material is allowed on all surfaces;

- класс «С» не допустим.- class "C" is not allowed.

В соответствии с металлографическим стандартом допустимость микроструктуры класса «В» определяется в зависимости от зон на лопатках, где была выявлена индикация.In accordance with the metallographic standard, the acceptability of a class "B" microstructure is determined depending on the zones on the blades where the indication was detected.

По металлографическому стандарту срезов на титановых лопатках в поле αβ (DMF 90519-01) для классов микроструктур разрешены допустимые области:According to the metallographic standard for cuts on titanium blades in the αβ field (DMF 90519-01), the following areas are allowed for the classes of microstructures:

- для класса А допускается небольшое изменение структуры во всех областях профиля пера лопаток (Х-Х, Y-Y и Z-Z) по схеме расположения сечений (фиг. 1);- for class A, a slight change in the structure is allowed in all areas of the airfoil airfoil (X-X, Y-Y and Z-Z) according to the section arrangement (Fig. 1);

- для класса В допускается подслой, согласно схематическому чертежу сечения (фиг. 2), при этом сквозной дефект недопустим в любой области.- for class B, a sublayer is allowed, according to the schematic sectional drawing (Fig. 2), while a through defect is unacceptable in any area.

Далее после обрезки облоя осуществляют, например, размерное химическое травление альфированного слоя штамповки и ее вакуумную термообработку и изотермическую термофиксацию в нагретом штампе при температуре ниже вакуумной термообработки на 20-80°С с выдержкой под давлением от 2 кгс/см2 в течение не менее 3 минут.Further, after trimming the flash, for example, dimensional chemical etching of the alpha stamping layer and its vacuum heat treatment and isothermal heat setting in a heated stamp at a temperature below vacuum heat treatment by 20-80 ° C with holding under a pressure of 2 kgf / cm 2 for at least 3 minutes.

Расчетная деформационная проработка по всему профилю пера штамповки во всех сечениях профиля позволяет получить требуемую структура класса А и, в указанных КД местах, класса В.Calculated deformation processing along the entire profile of the stamping pen in all sections of the profile makes it possible to obtain the required structure of class A and, in the places indicated by CD, class B.

Изготовление же титановых лопаток из выдавленной заготовки за два перехода и объемная штамповка на механических прессах за два перехода в других границах степенной деформации приводит к недопустимой конструкторской документацией структуре, что показано в таблице по варианту штамповки первого перехода с 60% степенью деформации.The manufacture of titanium blades from an extruded workpiece in two transitions and forging on mechanical presses in two transitions in other boundaries of the power-law deformation leads to an unacceptable design documentation structure, which is shown in the table for the option of stamping the first transition with a 60% degree of deformation.

Проведенная работа позволила разработать таблицу прогнозирования получения требуемой макро- и микроструктуры в зависимости от конкретных технологических значений по степеням деформации разрабатываемого технологического процесса.The work carried out made it possible to develop a prediction table for obtaining the required macro- and microstructure, depending on specific technological values for the degrees of deformation of the developed technological process.

Figure 00000002
Figure 00000002

При двух переходной штамповке в оптимизированных степенях деформации (40-50)% на первом переходе при пропорциональном припуске для второго перехода со степенями деформации (25-35)% обеспечиваются благоприятные условия достижения требуемой структуры и весь процесс становится экономически целесообразным для внедрения его при штамповке титановых лопаток без припуска по профилю пера.With two transitional stamping in optimized degrees of deformation (40-50)% at the first transition with a proportional allowance for the second transition with degrees of deformation (25-35)%, favorable conditions for achieving the required structure are provided and the whole process becomes economically feasible for its implementation in stamping titanium blades without allowance along the profile of the feather.

Для технологического процесса штамповки бесприпусковых лопаток из двухфазных титановых сплавов объемной штамповкой на электровинтовых прессах получение требуемой макро- и микроструктуры являлось серьезным препятствием. Теперь же по разработанной таблице получения структур и предложенному способу штамповки лопаток можно на этапе разработки технической документации предусматривать положительные результаты освоения процессов штамповки на конкретные лопатки.For the technological process of forging non-admission blades from two-phase titanium alloys by volumetric forging on electric screw presses, obtaining the required macro- and microstructure was a serious obstacle. Now, according to the developed table for obtaining structures and the proposed method for stamping blades, it is possible at the stage of developing technical documentation to provide for positive results of mastering the processes of stamping for specific blades.

Claims (1)

Способ изготовления лопаток из двухфазных титановых сплавов, включающий фасонирование заготовки в виде прутка и последующую объемную штамповку нагретой заготовки с формованием пера лопатки и его кромок за два перехода, отличающийся тем, что фасонирование заготовки выполняют выдавливанием за два перехода с коэффициентом выдавливания не более 4 на первом переходе и степенью деформации 30-40% по центральной части профиля от хвостовика к бобышке на втором переходе с обеспечением одинаковой степени деформации по центральной части пера лопатки, а штамповку выполняют на первом переходе со степенью деформации 40-50% по профилю пера лопатки с обеспечением пропорционального припуска по сечениям профиля, а на втором переходе - со степенью деформации 25-35% по всем сечениям центральной части и на кромках пера лопатки.A method of manufacturing blades from two-phase titanium alloys, including shaping a workpiece in the form of a bar and subsequent volumetric stamping of a heated workpiece with molding of a blade feather and its edges in two transitions, characterized in that the shaping of the workpiece is performed by extrusion in two transitions with an extrusion ratio of not more than 4 on the first transition and the degree of deformation of 30-40% along the central part of the profile from the shank to the boss at the second transition, ensuring the same degree of deformation along the central part of the blade airfoil, and stamping is performed at the first transition with a degree of deformation of 40-50% along the airfoil profile, ensuring proportional allowance along the sections of the profile, and at the second transition - with a degree of deformation of 25-35% along all sections of the central part and on the edges of the blade airfoil.
RU2020137934A 2021-03-23 2021-03-23 Method of manufacturing blades from two-phase titanium alloys RU2759280C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020137934A RU2759280C1 (en) 2021-03-23 2021-03-23 Method of manufacturing blades from two-phase titanium alloys

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020137934A RU2759280C1 (en) 2021-03-23 2021-03-23 Method of manufacturing blades from two-phase titanium alloys

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2759280C1 true RU2759280C1 (en) 2021-11-11

Family

ID=78607531

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020137934A RU2759280C1 (en) 2021-03-23 2021-03-23 Method of manufacturing blades from two-phase titanium alloys

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2759280C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2811636C1 (en) * 2023-10-30 2024-01-15 Публичное Акционерное Общество "Одк-Сатурн" Method for manufacturing fan blade with protective leading edge

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU660770A1 (en) * 1977-08-08 1979-05-05 Казанский Ордена Ленина Моторостроительный Завод Method of making blades from double-phase titanium alloys
DE69529178T2 (en) * 1995-09-13 2003-10-02 Toshiba Kawasaki Kk METHOD FOR PRODUCING A TITANIUM ALLOY TURBINE BLADE AND TITANIUM ALLOY TURBINE BLADE
RU2229952C1 (en) * 2002-11-15 2004-06-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Московское машиностроительное производственное предприятие "Салют" Method for forming blanks of titanium alloys
RU2525961C1 (en) * 2013-05-06 2014-08-20 Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Сатурн" Fording of blades from two-phase titanium alloy
RU2625385C2 (en) * 2015-02-02 2017-07-13 Открытое акционерное общество "Концерн "Авента" Method of manufacturing punched billets of close-loaded blades from a two-phase titanium alloy

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU660770A1 (en) * 1977-08-08 1979-05-05 Казанский Ордена Ленина Моторостроительный Завод Method of making blades from double-phase titanium alloys
DE69529178T2 (en) * 1995-09-13 2003-10-02 Toshiba Kawasaki Kk METHOD FOR PRODUCING A TITANIUM ALLOY TURBINE BLADE AND TITANIUM ALLOY TURBINE BLADE
RU2229952C1 (en) * 2002-11-15 2004-06-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Московское машиностроительное производственное предприятие "Салют" Method for forming blanks of titanium alloys
RU2525961C1 (en) * 2013-05-06 2014-08-20 Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Сатурн" Fording of blades from two-phase titanium alloy
RU2625385C2 (en) * 2015-02-02 2017-07-13 Открытое акционерное общество "Концерн "Авента" Method of manufacturing punched billets of close-loaded blades from a two-phase titanium alloy

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2811636C1 (en) * 2023-10-30 2024-01-15 Публичное Акционерное Общество "Одк-Сатурн" Method for manufacturing fan blade with protective leading edge

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102248100B (en) Automobile walking component and manufacturing of the same
RU2217260C1 (en) METHOD FOR MAKING INTERMEDIATE BLANKS OF α AND α TITANIUM ALLOYS
CN101391368A (en) Processing method of deep-hole pin bush parts
CN103415360A (en) Punch for cold backward extrusion forging
Cho et al. Process design of the cold forging of a billet by forward and backward extrusion
CN109365731B (en) Die forging method for high-temperature alloy precision-forged blade
TW201833507A (en) Long cartridge case
RU2525961C1 (en) Fording of blades from two-phase titanium alloy
RU2759280C1 (en) Method of manufacturing blades from two-phase titanium alloys
JP5960090B2 (en) Hot extrusion forging method
CN102699261A (en) Method for forging central hole of spline shaft forging
RU2344897C2 (en) Method for manufacture of forged piece with high hub portion having deep cavity by means of hot stamping
RU2352431C2 (en) Punching method of welding neck flange forging
US10323309B2 (en) Method and device for processing extruded profile segments composed of magnesium or magnesium alloys and a lightweight construction element produced therefrom
JP2006043770A (en) Method for producing formed product, die for forging formed product, formed product and forging production system
EP2566655B1 (en) Piston assembly multiple step forming process
CN110788263B (en) Manufacturing process of stainless steel oil rail forging
RU2759281C1 (en) Method for manufacturing semi-hollow rod step parts
JP4843466B2 (en) Mold for molding
RU2229952C1 (en) Method for forming blanks of titanium alloys
RU2760328C1 (en) Method for manufacturing blades from a two-phase titanium alloy
RU2649627C2 (en) Method of manufacturing a quality forging of a swivel pin of a lorry
JP2006144063A (en) Titanium alloy-made engine valve manufacturing method
JPH05123808A (en) Plastic working method for stainless steel
EA016027B1 (en) Method for shaping forged pin of hip endoprosthesis