[发明专利]燃气轮机用叶片精密挤压成形的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种燃气轮机用叶片塑性成形技术，尤其涉及一种燃气轮机用叶片精密挤压成形的方法。

背景技术

燃气轮机是关系到能源、交通、环保、国防及节能减排等国计民生领域的动力机械，是有巨大发展前景的先进制造业和高技术产业。叶片是燃气轮机中的重要零件。

现有技术中，叶片主要成形工艺为锻造成形，一般的锻造流程为：坯料加热，自由锻、辊锻或挤压制坯、卧式预锻、终锻、切边、整形工序构成。工艺流程长，生产效率低，材料利用率低，更重要的是锻造成形的叶片产品微观组织分布不均匀，主要体现在叶片中部晶粒尺寸细小，而叶片边缘及榫头的晶粒度最大，严重影响叶片整体的强度和韧性，是叶片疲劳寿命较低的重要原因。

发明内容

本发明的目的是提供一种工艺简单、叶片性能好的燃气轮机用叶片精密挤压成形的方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明的燃气轮机用叶片精密挤压成形的方法，包括步骤：

A、坯料加热：

锯切好的圆钢或方钢，通过输送装置，进入加热炉进行加热，加热温度至材料始锻温度，加热后工件温度均匀；

B、除氧化皮：

去除加热后的坯料外部覆盖一层氧化皮；

C、压扁：

将加热后清理完氧化皮的坯料，卧倒放入压扁凹模型腔，液压机滑块下行完成压扁工序；

D、挤压叶身工序：

压扁完成后的坯料，进入正挤压叶身成形工位，通过液压机的快速压制实现叶身部分的成形；

E、榫头镦粗工序：

将挤压叶身后的坯料放入镦粗模具中，通过压力机压制实现榫头的镦粗变形，镦粗时坯料的温度控制在终锻温度范围内。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明实施例提供的燃气轮机用叶片精密挤压成形的方法，通过三工序成形具有空间曲面形状的叶片，叶片长度方向变形量增大，促使叶片在成形过程中动态回复和再结晶程度提高,有利于叶片的晶粒细化，形成分布均匀的微观组织,提高了叶片的强度和韧性，在保证叶片金属流线和尺寸精度的基础上，极大提高叶片的抗疲劳性能和耐腐蚀性能。

附图说明

图1a、图1b、图1c分别为本发明实施例中燃气轮机用叶片的立面、底面(A向)、截面结构示意图。

图2a、图2b、图2c、2d分别为本发明燃气轮机用叶片精密挤压成形的方法的工艺过程的立面示意图。

图3a、图3b、图3c、3d分别为本发明燃气轮机用叶片精密挤压成形的方法的工艺过程的底面示意图。

具体实施方式

下面将对本发明实施例作进一步地详细描述。

本发明的燃气轮机用叶片精密挤压成形的方法，其较佳的具体实施方式是：

包括步骤：

A、坯料加热：

锯切好的圆钢或方钢，通过输送装置，进入加热炉进行加热，加热温度至材料始锻温度，加热后工件温度均匀；

B、除氧化皮：

去除加热后的坯料外部覆盖一层氧化皮；

C、压扁：

将加热后清理完氧化皮的坯料，卧倒放入压扁凹模型腔，液压机滑块下行完成压扁工序；

D、挤压叶身工序：

压扁完成后的坯料，进入正挤压叶身成形工位，通过液压机的快速压制实现叶身部分的成形；

E、榫头镦粗工序：

将挤压叶身后的坯料放入镦粗模具中，通过压力机压制实现榫头的镦粗变形，镦粗时坯料的温度控制在终锻温度范围内。

当叶片产品叶身形状处有具有空间曲面形状要求时，所述步骤E后还包括卧式叶身整形工序。

所述步骤B中，用高压水去除加热后的坯料外部覆盖一层氧化皮。

本发明的燃气轮机用叶片精密挤压成形的方法，通过三工序成形具有空间曲面形状的叶片，叶片长度方向变形量增大，促使叶片在成形过程中动态回复和再结晶程度提高,有利于叶片的晶粒细化，形成分布均匀的微观组织,提高了叶片的强度和韧性，在保证叶片金属流线和尺寸精度的基础上，极大提高叶片的抗疲劳性能和耐腐蚀性能。同时，快速挤压成形技术不产生飞边，成形后的锻件精度达到或超过GB/T 12362-2003《钢质模锻件公差及机械加工余量》中的精密级，从而实现此类产品精密快捷高效的生产。

具体实施例：

如图1a、图1b、图1c所示，为典型的燃气轮机叶片，材料为1Cr13，采用的设备为框架式快速液压机，成形工序如图2a至图2d和图3a至图3d所示，具体的实施步骤如下：

1)坯料加热