[发明专利]涡轮盘的复合喷丸加工方法

说明书

本发明公开了一种涡轮盘的复合喷丸加工方法，包括以下步骤：对涡轮盘的轴部位和幅板部位进行铸钢喷丸处理，以使涡轮盘的轴部位和幅板部位产生强化层；对涡轮盘的榫槽部位进行铸钢喷丸处理，以使涡轮盘的榫槽部位的产生强化层；对铸钢喷丸强化后的涡轮盘的榫槽部位进行陶瓷喷丸处理，以降低涡轮盘的榫槽部位的表面粗糙度，改善榫槽部位的表面质量。本发明的涡轮盘的复合喷丸加工方法，先通过对榫槽部位进行铸钢喷丸处理，使涡轮盘的榫槽部位产生较深的强化层，但由于榫槽部位经铸钢喷丸处理后表面粗糙度增大，因此通过再对榫槽部位进行低强度的陶瓷喷丸处理，使榫槽部位的表面粗糙度降低，进一步改善强化表面质量。

技术领域

本发明涉及涡轮盘加工技术领域，特别地，涉及一种涡轮盘的复合喷丸加工方法。

背景技术

涡轮盘机加工完成后，需对涡轮盘进行喷丸强化处理，一方面改善涡轮盘的机加工表面的性能，提高表面完整性；另一方面，可在涡轮盘的机加工表面产生压应力，有效地抑制表面缺陷的延伸，如抑制裂纹的产生或扩展，从而提高涡轮盘的抗疲劳性能，以及提高涡轮盘的可靠性及使用寿命，但现有的涡轮盘采用单一的铸钢喷丸处理后，虽然提高了抗疲劳强化效果，但却提高了表面粗糙度，增加了表面应力集中系数，从而降低了涡轮盘的抗疲劳性能。

发明内容

本发明提供了一种涡轮盘的复合喷丸加工方法，以解决现有的涡轮盘采用单一的铸钢喷丸处理后，虽然提高了抗疲劳强化效果，但却提高了表面粗糙度，增加了表面应力集中系数，从而降低了涡轮盘的抗疲劳性能的技术问题。

根据本发明的一个方面，提供一种涡轮盘的复合喷丸加工方法，包括以下步骤：对涡轮盘的轴部位和幅板部位进行铸钢喷丸处理，以使涡轮盘的轴部位和幅板部位产生强化层；对涡轮盘的榫槽部位进行铸钢喷丸处理，以使涡轮盘的榫槽部位的产生强化层；对铸钢喷丸强化后的涡轮盘的榫槽部位进行陶瓷喷丸处理，以降低涡轮盘的榫槽部位的表面粗糙度，改善榫槽部位的表面质量。

进一步地，将涡轮盘安装在转轴上，采用数控喷丸机进行喷丸，并通过转轴带动涡轮盘沿周向旋转，旋转的速度为10r/min-12r/min。

进一步地，对涡轮盘的轴部位和幅板部位进行铸钢喷丸，包括以下步骤：采用直径为(10±0.5)mm的喷枪，在距离涡轮盘的轴部位100mm-150mm的位置处，以60度-90度的入射角度向涡轮盘的轴部位喷射铸钢喷丸，并将喷枪沿涡轮盘的轴向移动，且喷枪沿涡轮盘的轴向移动的速度为50mm/min；采用直径为(10±0.5)mm的喷枪，在距离涡轮盘的幅板部位100mm-150mm的位置处，以60度-90度的入射角度向涡轮盘的幅板部位喷射铸钢喷丸，并将喷枪沿涡轮盘的径向移动，且喷枪沿涡轮盘的径向移动的速度为50mm/min。

进一步地，对涡轮盘的轴部位和幅板部位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。

进一步地，对涡轮盘的榫槽部位进行铸钢喷丸处理，包括以下步骤：

采用直径为10mm±0.5mm的喷枪，在距离涡轮盘的幅板部位100mm-150mm的位置处，以45度-60度的入射角度向涡轮盘的榫槽部位喷射铸钢喷丸，喷射时间为24秒。

进一步地，对涡轮盘的榫槽部位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。

进一步地，对涡轮盘的榫槽部位进行陶瓷喷丸处理，包括以下步骤：

采用直径为10mm±0.5mm的喷枪，在距离涡轮盘的幅板部位100mm-150mm的位置处，以45度-60度的入射角度向涡轮盘的榫槽部位喷射铸钢喷丸，喷射时间为24秒。