[发明专利]飞机发动机用钛合金导流管的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种飞机发动机导流管加工技术，特别是一种飞机发动机用钛合金导流管的制造方法。

背景技术

图1、图2所示是一种飞机发动机用的钛合金导流管，是以钛合金为材料制成的截面为弧形扁圆的弯扭管，首先，它是一种扁圆管，一般所说的扁圆管是指两侧为半圆柱面，两半圆柱面之间以平面相连，而这种导流管的扁圆管连接两侧半圆柱1面的不是平面，而是两个同一中心轴的圆柱面所构成的弧形面2、3，因此称其为弧形扁管。构成所述导流管的弧形扁管具有一段弧形侧弯4，不仅如此，所述具有侧弯的弧形扁圆管还经扭转，一端管口截面两侧半圆圆心连线与另一端管口截面两侧半圆圆心连线为空间二面线。

所述钛合金导流管起着冷却发动机叶片的作用，工作在高温、冲刷、烧蚀的恶劣条件，如果导流管在工作时烧蚀严重，则难以保持气体动力学的外形甚至碎裂，将直接影响发动机的效率，甚至失去工作能力，因此对所用导流管的性能有很高的要求。传统的钛合金导流管的制造方法是将两片钛合金片在模具中预压成导流管所需的形状，然后将两片钛合金片焊接成导流管。由于采用了焊接技术，难以保证的焊接质量导致导流管性能下降，难以耐受高温、高转速状态下的热应力和机械应力，同时高温蠕变性能降低，抗疲劳强度及塑性下降，严重影响了发动机的可靠性和寿命。

如何提供一种整体结构的钛合金导流管，克服焊接所带来的各种缺陷，是钛合金导流管制造者长期未能解决的难题，这是由于导流管是一种空间曲面扁管，整体成型工艺复杂而难以实现。本发明采用内灌合金，模具分次热压成型方法，经过多次反复试验，探索参数，终于成功研制出高性能的钛合金导流管。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种采用空心管材经过塑性成型加工成的整体结构的飞机发动机用钛合金导流管(简称导流管)的制造方法，以克服现有焊接成形钛合金导流管导流管所存在的上述不足。

本发明所提供的飞机发动机用钛合金导流管的制造方法是由如下技术方案来实现的。

一种飞机发动机用钛合金导流管的制造方法，包括以下步骤：

(1)根据导流管侧弯角度和半径，将一定直径和壁厚的空心钛合金圆管弯制成弯管；

(2)将所述弯管在预压模具中压扁成椭圆截面管；预压成型温度400-450℃，压力5吨，时间20秒；

(3)在预压扁成椭圆截面的空心管中注入防粘剂；待防粘剂风干后，向所述空心管内灌低熔塑性金属，待低熔塑性金属冷凝后反复轻敲管体，使凝固的低熔塑性金属与管壁分离；

(4)将上述装有凝固低熔塑性金属的管体放入润滑油中，充分浸泡；

(5)将经润滑油充分浸泡的管体在成型模具中热压，将管体压成弧形扁管，所述弧形扁管两侧为半圆柱面，连接两侧半圆柱面的是两个同一中心轴的圆柱面所构成的弧形面；热压温度450～500℃，压力5吨，时间30秒；然后加热使管内低熔塑性金属熔化并倒出；

(6)对所述弧形扁管重复上述步骤(3)、(4)，然后将其在压扭模具中热压成导流管所要求的扭曲状，热压成型温度500℃，压力5T，时间40S。

除上述必要技术特征外，在具体实施过程中，还可补充如下技术内容。

所述的飞机发动机用钛合金导流管的制造方法，其中所述防粘剂是胶体石墨水剂。

所述的飞机发动机用钛合金导流管的制造方法，其中所述低熔塑性金属是纯铅、或铅锡合金、或铅银合金。

所述的飞机发动机用钛合金导流管的制造方法，其中所述低熔塑性金属最佳是结晶温度区间较大的合金，包括含锡4～6％，其余为铅的铅锡合金；或含银5％的银铅合金。

本发明的优点在于：

本发明采用TC4空心管材经过整体冲压成型得到的导流管，避免了传统导流管制造技术中的焊接造成的各种缺陷，如气孔、夹杂、热影响区机械性下降，焊缝耐腐蚀性差等问题；生产效率高，降低了制造成本，该方法解决了钛合金导流管制造过程中的成型困难的问题。

本发明的钛合金导流管的制造方法可以加工壁厚较大的导流管，工艺简单，且具有良好的抗烧蚀、抗高温、抗冲刷的优良性能。

为对本发明的结构特征及其功效有进一步了解，兹列举具体实施例并结合附图详细说明如下。

附图说明

图1是钛合金导流管的立体示意图。

图2是图1的俯视图。

图3是本发明的工艺流程图。

具体实施方式

如图3所示，本发明所提供的一种飞机发动机用钛合金导流管的制造方法，包括以下步骤：

弯管：根据导流管侧弯角度和半径，将一定直径和要求壁厚的空心钛合金圆管弯制成弯管；