[发明专利]一种用于发动机的转子组件及其制备方法

权利要求书

1.一种制备用于发动机的转子组件的方法，包括：

(1)提供钛合金原料，将所述钛合金原料加热到温度T₁，然后对钛合金原料进行模锻，模锻后机械加工获得转子组件毛坯(10)，其中，T₁为钛合金的β相变点以下25～40℃；

其中，所述转子组件毛坯(10)包括毛坯盘部(100)和毛坯鼓部(120)，所述毛坯鼓部(120)是从所述毛坯盘部(100)的一个侧面凸出环形凸缘，凸出的方向是沿转子组件的中心转动轴线(30)的轴向；

(2)加热所述毛坯鼓部(120)，使毛坯鼓部(120)的达到温度T₂，然后对毛坯鼓部(120)进行环轧，环轧的压力方向沿径向，其中，T₂为钛合金的β相变点以上20～50℃；其中，环轧前使用有限元模拟的方法模拟环轧变形工艺并确定各区域的等效塑性应变值e，调控环轧工艺参数，使毛坯鼓部发生等效塑性应变值≥0.7；

(3)将上一步产物加热到温度T₃，保温0.5～1.5h，然后空冷或更慢速冷却，其中，T₃为钛合金的β相变点以下10～50℃；

(4)将上一步产物加热到温度T₄，保温6～10h，然后空冷或更慢速冷却，其中，T₄为550～650℃；

其中，步骤(2)和(3)之间还包括以下步骤：根据转子组件产品的形状和尺寸需要，对步骤(2)的产物进行机械加工，通过机械加工去除毛坯盘部(100)和毛坯鼓部(120)在环轧过程中等效塑性应变e＞2的区域，以及，通过机械加工去除毛坯盘部(100)和毛坯鼓部(120)上存在宏观缺陷的区域；

经步骤(4)加工后，毛坯盘部(100)或其经机械加工后的产物含有双态组织，毛坯鼓部(120)或其经机械加工后的产物含有网篮组织。

2.根据权利要求1所述的方法，在毛坯盘部(100)沿转子组件径向方向的任一点处，预留有10％以上的沿轴向方向上的加工余量。

3.根据权利要求1所述的方法，在毛坯鼓部(120)沿转子组件轴向方向的任一点处，预留有10％以上的沿径向方向上的加工余量。

4.根据权利要求1所述的方法，步骤(1)中，所述钛合金原料按如下方法获得：将钛合金棒料加热至温度T₁，墩粗，镦粗变形量控制在40～60％，得到墩饼。

5.根据权利要求1所述的方法，步骤(2)中，使用热源加热毛坯鼓部(120)，且所述热源不与毛坯盘部(100)相接触。

6.根据权利要求5所述的方法，步骤(2)中，使用热源加热毛坯鼓部(120)时，用隔热层将毛坯盘部(100)与所述热源隔离。

7.根据权利要求1～4任一项所述的方法，其中，

毛坯盘部(100)经机械加工后形成转子组件的盘部200，盘部200包括径向内侧的毂部(212)，从毂部(212)径向向外延伸的腹板(214)和从腹板(214)径向向外延伸的盘缘(216)；

毛坯鼓部(120)经机械加工后形成转子组件的鼓部(220)，鼓部(220)是从径向凸缘(216)凸出形成环形凸缘，凸出的方向是沿转子组件的中心转动轴线(30)的轴向。

8.根据权利要求1所述的方法，所述钛合金是近α钛合金。

9.一种用于发动机的转子组件，由权利要求1～8任一项所述的方法制备获得。