[发明专利]一种具有复合性能的钛合金整体叶片盘及其制造方法

权利要求书

1.一种具有复合性能的钛合金整体叶片盘，其特征在于：该整体叶片盘的成形过程 是通过激光熔化沉积方法逐层堆积材料来实现，该叶片盘的轮盘与叶片为一整体，轮盘的 轮毂、轮辐、轮缘和叶片由不同材料组成，其中，轮毂和轮辐由钛合金组成，轮缘和叶片 均由钛基复合材料组成。

2.根据权利要求1所述的具有复合性能的钛合金整体叶片盘，其特征在于：所述的 钛基复合材料含有钛或钛合金基体与原位反应生成的TiC和/或TiB增强相，增强相的体 积含量为5-40％。

3.根据权利要求2所述的具有复合性能的钛合金整体叶片盘，其特征在于：所述的 叶片的叶尖部位的钛基复合材料中含有Cr、V、Mo中的一种或几种添加元素，其中，所 述的添加元素相对于钛基复合材料的重量百分比为20-40％；所述的叶尖部位的长度是叶 片长度的1/20到1/10。

4.根据权利要求1-3中的任意一项所述的具有复合性能的钛合金整体叶片盘，其特 征在于：所述的轮毂和轮辐是由TC4、TA11、TA15、TC11或TC17牌号的钛合金组成。

5.根据权利要求4所述的具有复合性能的钛合金整体叶片盘，其特征在于：所述的 钛基复合材料中的钛合金基体均是由以TC4、TA11、TA15、TC11或TC17牌号的钛合金为 基体。

6.根据权利要求2所述的具有复合性能的钛合金整体叶片盘，其特征在于：所述的 轮辐与轮缘之间的材料改变为两阶梯式的改变或多阶梯式的改变，多阶梯式的改变是以钛 或钛合金为基体中的原位自生TiC和/或TiB颗粒阶梯式增多。

7.一种具有复合性能的钛合金整体叶片盘，其特征在于：该整体叶片盘的成形过程 是通过激光熔化沉积方法逐层堆积材料来实现，该叶片盘的轮盘与叶片为一整体，轮盘和 叶片由不同材料组成，其中，轮盘由钛合金组成，叶片由钛基复合材料组成。

8.根据权利要求7所述的具有复合性能的钛合金整体叶片盘，其特征在于：组成轮 盘的钛合金为TC4、TA11、TA15、TC11或TC17牌号的钛合金；组成叶片的钛基复合材料 是由钛或钛合金基体与原位反应生成的TiC和/或TiB增强相组成，增强相的体积含量为 5-40％，其中，钛合金基体均是由以TC4、TA11、TA15、TC11或TC17牌号的钛合金为基 体。

9.一种制备具有复合性能的钛合金整体叶片盘的方法，其特征在于：该方法包括下 述步骤：

(1)、采用激光熔化沉积方法，将钛合金粉末用激光逐层熔化堆积而制备成轮毂和轮 辐，或采用现成的钛合金盘状基体作为轮毂和轮辐；

(2)、将钛或钛合金粉末，与Cr₃C₂粉末、TiC粉末和B₄C粉末中的一种或几种预先 混合，其中，单独添加TiC粉末的体积含量为混合粉末的5-40％，单独添加Cr₃C₂粉末的 体积含量为5.6-47.5％，单独添加B₄C粉末的体积含量为1.8-11.6％；

(3)、采用激光熔化沉积方法，将步骤(2)中得到的预先混合的粉末用激光逐层熔 化堆积在步骤(1)中得到的轮辐上制备轮缘和叶片，以制成具有复合性能的钛合金整体 叶片盘。