[发明专利]涡轮盘的复合喷丸加工方法

权利要求书

1.一种涡轮盘的复合喷丸加工方法，其特征在于，包括以下步骤：

涡轮盘(1)进行喷丸处理前，对涡轮盘(1)的强度及寿命进行仿真分析，榫槽部位(13)的工作温度最高且当量应力分布最大，因此榫槽部位(13)对表面强化抗疲劳效果的需求较高；

对涡轮盘(1)的轴部位(12)和幅板部位(11)进行铸钢喷丸处理，以使涡轮盘(1)的轴部位(12)和幅板部位(11)产生强化层；

对涡轮盘(1)的榫槽部位(13)进行铸钢喷丸处理，以使涡轮盘(1)的榫槽部位(13)的产生强化层；

对铸钢喷丸强化后的涡轮盘(1)的榫槽部位(13)进行陶瓷喷丸处理，以降低涡轮盘(1)的榫槽部位(13)的表面粗糙度，改善榫槽部位(13)的表面质量；

将涡轮盘(1)安装在转轴上，采用数控喷丸机进行喷丸，并通过转轴带动涡轮盘(1)沿周向旋转，旋转的速度为10r/min-12r/min；

对涡轮盘(1)的轴部位(12)和幅板部位(11)进行铸钢喷丸，包括以下步骤：采用直径为(10±0.5)mm的喷枪(2)，在距离涡轮盘(1)的轴部位(12)100mm-150mm的位置处，以60度-90度的入射角度向涡轮盘(1)的轴部位(12)喷射铸钢喷丸，并将喷枪(2)沿涡轮盘(1)的轴向移动，且喷枪(2)沿涡轮盘(1)的轴向移动的速度为50mm/min；采用直径为(10±0.5)mm的喷枪(2)，在距离涡轮盘(1)的幅板部位(11)100mm-150mm的位置处，以60度-90度的入射角度向涡轮盘(1)的幅板部位(11)喷射铸钢喷丸，并将喷枪(2)沿涡轮盘(1)的径向移动，且喷枪(2)沿涡轮盘(1)的径向移动的速度为50mm/min；

对涡轮盘(1)的榫槽部位(13)进行铸钢喷丸处理，包括以下步骤：采用直径为10mm±0.5mm的喷枪(2)，在距离涡轮盘(1)的幅板部位(11)100mm-150mm的位置处，以45度-60度的入射角度向涡轮盘(1)的榫槽部位(13)喷射铸钢喷丸，喷射时间为24秒；

对涡轮盘(1)的榫槽部位(13)进行陶瓷喷丸处理，包括以下步骤：采用直径为10mm±0.5mm的喷枪(2)，在距离涡轮盘(1)的幅板部位(11)100mm-150mm的位置处，以45度-60度的入射角度向涡轮盘(1)的榫槽部位(13)喷射铸钢喷丸，喷射时间为24秒；

在对涡轮盘(1)进行复合喷丸处理前以及完成复合喷丸处理后，对涡轮盘(1)的表面粗糙度、尺寸、表面残留余应力以及强化层的深度进行检测；

涡轮盘(1)复合喷丸处理前后，涡轮盘(1)的榫槽部位(13)的表面粗糙度Ra的增大量≤Ra0.5，轴部位(12)和幅板部位(11)的表面粗糙度Ra的增大量≤Ra0.8；榫槽部位(13)的跨棒尺寸的变化量≤0.008mm，榫槽部位(13)的轮廓变化量≤0.004mm，榫槽部位(13)的表面残余应力由-163MPa～-605MPa变为-998MPa～-1166MPa，轴部位(12)和幅板部位(11)的表面残留余应力由+20MPa～-425MPa变为-906MPa～-1098MPa，榫槽部位(13)喷丸产生的强化层的深度为0.16mm～0.20mm，轴部位(12)和幅板部位(11)喷丸产生的强化层的深度为0.18mm～0.20mm。

2.根据权利要求1所述的涡轮盘的复合喷丸加工方法，其特征在于，

对涡轮盘(1)的轴部位(12)和幅板部位(11)进行铸钢喷丸的喷丸强度为0.21A-0.25A，覆盖率为100％-200％，喷丸压力为0.35MPa-0.4MPa，丸粒流量为(8±0.5)Kg/min。

3.根据权利要求1所述的涡轮盘的复合喷丸加工方法，其特征在于，

对涡轮盘(1)的榫槽部位(13)进行铸钢喷丸的喷丸强度为0.21A-0.25A，覆盖率为100％-200％，喷丸压力为0.45MPa-0.5MPa，丸粒流量为(8±0.5)Kg/min。

4.根据权利要求1所述的涡轮盘的复合喷丸加工方法，其特征在于，

对涡轮盘(1)的榫槽部位(13)进行陶瓷喷丸的喷丸强度为0.07A-0.11A，覆盖率为200％-400％，喷丸压力为0.15MPa-0.2MPa，丸粒流量为3±0.3Kg/min。

5.根据权利要求1所述的涡轮盘的复合喷丸加工方法，其特征在于，

铸钢喷丸为ASH230铸钢丸，陶瓷喷丸为AZB150陶瓷丸。