[发明专利]一种GH150合金高压压气机动、静叶片冷辊轧工艺

说明书

技术领域

本发明涉及叶身型面无切削加工的一种制造方法，特别提供了一种GH150合金高压压气机动、静叶片冷辊轧工艺。

背景技术

GH150合金棒材，是一种以钨、钼等元素固溶强化和钛、铝、铌时效强化的镍-铁-铬基高温合金，主要强化相γ′。通过分析所采用的材料，从变形的观点看和要得到要求参数的叶片角度分析，为避免降低材料强度特性和减少频率特性过大的差异，在叶片型面加工时不可能采用原有工艺过程生产。分析该最终加工方法的技术一经济指标，精锻和冷轧是最为适合的方法，而在多数情况下也是叶片制造唯一可行的工艺方法。但迄今为止，对于高温合金无余量的精锻叶片，我国尚未突破。冷轧技术得到世界航空发动机制造业的高度重视，上世纪六十年代末，我公司在全国率先开展了马氏体不锈钢制工作叶片高速锤挤压、辊轧复合形变热处理新工艺的试验研究，并且获得成功。该项技术的研究成功使航空发动机压气机不锈钢动叶片的制造技术取得了突破性的进展。八十年代初，我公司又研制成功温辊轧微余量(0.10mm)的热强钛合金(TC11)工作叶片。

但是，对于高温合金的压气机工作叶片和带榫头的整流叶片的冷辊轧技术，尚未开展研究，我公司针对国产GH150材料叶片叶身型面精密冷辊轧无余量成形这种工艺的研究，目的在于替代某大修叶片易损件的进口，扭转受制于人的局面，以便更好的推广应用于其它型号第三代新机铁、镍基高温合金制的、单榫头压气机叶片的制造和第四代发动机压气机叶片的预研。

发明内容

本发明的目的是提供

本发明提供了一种GH150合金高压压气机动、静叶片冷辊轧工艺，其特征在于：所述的GH150合金高压压气机动、静叶片冷辊轧工艺的主导工艺和热处理工艺流程为：

半精锻件经过1030℃～1050℃×2h固溶、油冷，之后机加工榫头及铣叶身根部，之后整平叶身，之后第一次冷辊轧，之后1030℃～1050℃真空、充氩气冷固溶，之后第二次冷辊轧，叶身轧至无余量，之后真空炉1010℃～1030℃×1.5h充氩气冷固溶处理，之后冷校型，之后榫头及叶身进排气边缘经抛光精加工，之后真空炉770℃～790℃×5h一次时效，之后640℃～660℃×16h氩气保护二次时效处理，最后振动光饰。

所述的GH150合金高压压气机动、静叶片冷辊轧工艺充氩气冷固溶的压强≥0.4MPa。

所述的GH150合金高压压气机动、静叶片冷辊轧工艺中辊轧的润滑采用机油或酒精。

一次无余量冷轧成形对叶片组织均匀性的影响：

试验方法及过程

1)采用抚钢产2H210201熔炼炉号的GH150轧棒按1130℃挤杆→1050℃预锻→1050℃终锻工艺锻制IV级整流叶片

2)按下列工艺固溶处理：

箱式电阻炉1040±10℃，2小时，油冷

3)采用箱式电阻炉对固溶后的叶片锻件抽取两件毛坯进行双时效处理，时效制度：780±10℃×5h，空冷，650±10℃×16h，空冷。

4)经2)固溶后的叶片锻件按高压IV级整流叶片辊轧工艺规程拉、铣榫头、铣叶根、整平叶身型面，然后按表1变形量辊轧叶片叶身至成品尺寸。

表1  IV级整流叶片一次冷轧成形各截面变形量