SU649492A1 - Способ изготовлени пустотелых лопаток турбомашин - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к обработке металлов давлением, а именно к области изготовлени  лопаток турбомашин.

Известен способ изготовлени  пустотелых лопаток, по которому сначала изготавливаютс  две отдельные половинки лопатки с выфрезованными продольными каналами . Далее этим заготовкам придаетс  гор чим прессованием предварительный аэродинамический профиль. После обработки плоскости внутренней поверхности половинки лопатки соедин ют сваркой. Затем перо лопатки на прессе получает окончательную закрутку и проходит чистовую обработку .

Однако данный способ имеет р д недостатков:

-трудоемкость, поскольку приходитс  изготавливать отдельные половинки лопаток;

-малый коэффициент использовани  металла при раздельной штамповке половинок;

-наличие сварного шва на входной и выходной кромках требует 100% свариваемости со всей соедин емой поверхностью и может приводить к браку в случае непровара шва.

Известен также способ изготовлени  пустотелых лопаток турбомашин путем формовки хвостовика, сплющивани  пера лопатки из трубной заготовки, профилировани  и окончательной обработки 2.

Однако данный способ не обеспечивает 5 требуемого качества изготовлени  лопаток, в частности, при производстве лопаток, имеющих перо переменной хорды и переменную толщину стенки пера лопатки, а также не позвол ет обеспечить достаточную производительность, так как требует Поочередного оформлени  отдельных технологических участков заготовки и полуфабриката .

Целью изобретени   вл етс  повышение 5 качества изготовлени  лопаток переменного профил  и производительности процесса .

Указанна  цель достигаетс  тем, что участок заготовки под перо перед сплющиванием раскатывают на оправке в конический трубный элемент с переменной, толщиной стенки с одновременным выдавливанием ребер на внутренней поверхности, а при сплющивании противолежащие ребра соедин ют диффузионной сваркой.

На фиг. 1 схематически изображена заготовка цилиндрической формы; на фиг.

2- то же, конической формы; на фиг.

3- раскатка заготовки, начало обработки; 0 на фиг. 4 - разрез А-А на фиг. 3; на фиг.

5 - завершение обработки; на фиг. 6 - сечение Б-Б на фиг. 5; на фиг. 7 - лопатка после формообразовани  профил ; на фиг. 8 - то же, после окончательного профилировани .

Исходную заготовку 1 преобразуют в конический полуфабрикат 2, после чего осуществл ют его раскатку роликами 3 на оправке 4 до получени  трубного элемента конической формы с переменной толщиной стенок, одновременно выдавлива  ребра на внутренней его поверхности, промежуточна  заготовка будет состо ть после этого из профилированных участков 5 и 6. При сплющивании противолежащие ребра соедин ют диффузионной сваркой. Попутно могут иметь место операции термообработки (в зависимости от вида материала заготовки). После указанных операций осуществл ют профилирование и окончательную обработку лопатки.

Способ по сн етс  конкретным примером его выполнени , в котором в качестве исходной заготовки берут толстостенную трубу из титанового сплава марки ВТ9, из этой трубы нарезают отдельные, расчетной длины заготовки 1, затем из этой трубы образуют коническую заготовку 2.

Далее ведут раскатку дл  получени  трубчатого элемента конической формы с внутренними ребрами и стенкой переменной толщины.

Дл  образовани  внутренних ребер в лопатке раскатку ведут на специальной оправке 4 (см. фиг. 3) с рифленой поверхностью .

Раскатку ведут под давлением па ролики 3 от 15 до 5 т с продольной подачей 40-60 мм/мин.

При заверщении раскатки часть заготовки , из которой будет образовано перо, имеет стенку, утолщенную к хвостовику, заранее заданных размеров, и часть заготовки образует фланец на участке 6, из которого будет формоватьс  хвостовик.

После заверщени  операции раскатки, котора  может выполн тьс  без подогрева и с индукционным подогревом, заготовка проходит отжиг в вакууме или нейтральной среде дл  сн ти  внутренних напр жений при 960°С с переходом на 530°С с выдержкой 10-15 мин.

Далее дл  облегчени  формообразовани  хвостовика из фланца по горизонтальной оси вырезают с противоположных сторон секторы (см. фиг. 6).

Операци  сплющивани  выполн етс  в специальном щтампе с подогревом до температуры , обеспечивающей наибольщую пластичность данного материала (в данном случае при 850-880°С).

В процессе этой операции ведут диффузионную сварку по ребрам при давлении 1-3 кг/мм2 с выдержкой до остывани .

После этого окончательно профилируют закрутку пера на расчетный угол также с

подогревом в другом специальном штампе. Затем обрабатывают замок прот гиванием или двусторонним фрезерованием и щлифуют перо лопатки на специальном станке.

Поверхность лопатки, кроме этого, может быть упрочнена, например, наклепом. Предложенный способ изготовлени  лопаток позволит повысить качество и надежность лопаток за счет исключени  сварных швов по входной и выходной кромкам, повысить производительность труда.

Claims (2)

1.Патент США № 3628226, кл. 29-156.8, 1965.

2.Патент США № 3731515, кл. 20-156.8, 1967.

(