[发明专利]一种钛合金焊接式整体叶盘加工方法

权利要求书

1.一种钛合金焊接式整体叶盘加工方法，其特征在于，所述钛合金焊接式整体叶盘加工方法包括以下步骤：

步骤1：分别加工整体叶盘及焊接件：

整体叶盘盘体鼓筒内壁加工至最终状态，整体叶盘盘体鼓筒外壁、整体叶盘外端型面及叶片保留1mm余量，焊接件加工至保留余量1mm状态；在整体叶盘与焊接件连接部位增加长度为14mm、高度为8mm的工艺安装边；

步骤2：将整体叶盘与焊接件焊接：

焊口间隙在0.03mm以下，锁底部位厚度为6.5mm，装配过盈量控制在0.02mm～0.06mm，装配后检查磁通量密度不大于1×10^-4T；采用4点均布对称定位焊接，定位焊接错位小于0.1mm，焊接周向大于360°；

步骤3：时效热处理：

加热前，将真空室内压强抽至0.067Pa以下，加热、保温过程中，真空室内压强小于0.067Pa；升温时间为1.5h～2.5h，保温时间为8h～8.25h，降温时充0.2MPa～0.4MPa氩气冷至80℃以下；

步骤4：铣削叶片：

速度环增益为6575，加工参数选用F=1273mm/min；

步骤5：对叶型及流道进行振动光饰：

采用无岛式振动光饰机，配比比例为1%～3%的磨液；

步骤6：精加工焊接件内外型面：

利用工艺安装边，将整体叶盘装夹紧固；整体叶盘直线部位走刀采用ap=0.8mm，fn=0.2mm/r，n=30r/min，斜线部位走刀采用ap=0.8mm，fn=0.15mm/r，n=25r/min，圆角部位走刀采用ap=0.3mm，fn=0.07mm/r，n=20r/min；

步骤7：钻削孔系及铣槽型：

刀具最小悬伸为100mm，钻孔：F=100mm/min，铰孔：F=50mm/min，铣槽：F=200mm/min；

步骤8：插削外花键：

冲程速度为40～60次/分，切削深度：ap=0.01～0.8mm；

步骤9：渗透检验整体叶盘全部表面：

乳化时间≤120s，渗透时间为30min，显像时间为20min；

步骤10：喷涂耐磨材料：

耐磨材料选用Metco72F-NS，涂层厚度为0.35～0.40mm；

步骤11：磨涂层：

采用粒度为120-140的CBN砂轮，F=30mm/min，加工过程为粗磨——修整砂轮——精磨，其中粗磨ap=0.02mm，精磨ap=0.004mm；

步骤12：静平衡：

夹具静平衡不大于25g.mm，平衡转速为1050r/min；

步骤13：涂干膜润滑剂：

干膜选用牌号HM-300耐高温石墨基干膜润滑剂；工艺过程为除油——干燥——保护非喷涂表面——吹砂——喷涂——固化；吹砂采用280～320目的刚玉砂，风压采用0.3 MPa～0.4MPa，吹砂喷嘴到整体叶盘距离为100 mm～200mm，吹砂喷嘴与整体叶盘之间角度为45°～90°；喷涂时间控制在距离吹砂结束2h以内，环境温度为12℃～35℃，相对湿度不大于70%，压力为0.15MPa～0.26MPa，喷枪的喷嘴与整体叶盘距离为150mm～250mm，与整体叶盘成70°～90°角度；固化过程参数：升温至150℃±10℃，保温30min，继续升温至190℃～205℃，保温1～2小时，自然冷却至室温；

步骤14：湿吹砂：

压力为0.2 MPa～0.4MPa，湿吹砂机喷嘴与整体叶盘表面成45°～90°夹角，湿吹砂机喷嘴与整体叶盘距离为127mm～254mm。

2.按照权利要求1所述的一种钛合金焊接式整体叶盘加工方法，其特征在于，在步骤4中，在整体叶盘试验件上按照理论截面线进行加工试验，得出实际加工截面线，统计分析出距叶尖1/3部位各截面线最大偏差，将实际加工截面线超出理论截面线的数值补偿到模型中，形成加工补偿截面线，从而获得供加工使用的工艺模型。