[发明专利]一种耐温叶片榫头预制体的制备方法

说明书

为解决现有技术的不足，本发明提供了一种耐温叶片榫头预制体的制备方法，包括：S1.制备特种纤维布：将耐高温陶瓷纤维织造为特种纤维布；S2.编织卷绕芯：采用三维结构编织棒材作为卷绕芯；S3.卷绕棒材：选取步骤S1所得特种纤维布，在卷绕芯外层卷绕成型，得到卷绕棒材；S4.铺层成型：选取步骤S1所得特种纤维布，在卷绕棒材外层包裹，并沿特定方向和构型，经过多层铺设形成叶身；铺层完成后得到所述耐温叶片榫头预制体。步骤S1所述耐高温陶瓷纤维为：碳化硅陶瓷纤维、氧化铝陶瓷纤维、硅酸铝陶瓷纤维中的至少一种。本发明可以工业化量产耐温叶片榫头预制体，且发明产品叶身榫头整体强度较高，且具有轻质量、耐高温的性能。

技术领域

本发明属于发动机配件制备技术领域，具体涉及一种耐温叶片榫头预制体的制备方法。

背景技术

耐温榫头在发动机中应用非常广泛，是涡轮发动机叶片必要构件。由于榫接结构形状较为复杂，且服役环境十分恶劣，使得榫头、榫槽连接部分容易产生较为严重的应力集中现象，所以榫接结构成为航空发动机故障多发的部位之一。目前，国内外叶片榫头连接结构件多采用高温合金铸造的方式成型，能够满足耐高温等性能需求，但随着涡轮发动机性能的不断改进提高，传统合金铸造工艺制备出的构件很难满足高温、质轻的使用需求。

发明内容

本发明针对现有技术存在的问题，提供了一种耐温叶片榫头预制体的制备方法，包括：

S1.制备特种纤维布：将耐高温陶瓷纤维织造为特种纤维布；

S2.编织卷绕芯：采用三维结构编织棒材作为卷绕芯；

S3.卷绕棒材：选取步骤S1所得特种纤维布，在卷绕芯外层卷绕成型，得到卷绕棒材；

S4.铺层成型：选取步骤S1所得特种纤维布，在卷绕棒材外层包裹，并沿特定方向和构型，经过多层铺设形成叶身；铺层完成后得到所述耐温叶片榫头预制体。

进一步的，步骤S1所述耐高温陶瓷纤维为：碳化硅陶瓷纤维、氧化铝陶瓷纤维、硅酸铝陶瓷纤维中的至少一种。

进一步的，步骤S1所得特种纤维布的经纬向纤维细度、经纬密密相同，纤维体积含量为38-42％。

进一步的，步骤S2所述三维结构编织棒材为：三维四向结构编织棒材、三维五向结构编织棒材、三维六向结构编织棒材、三维七向结构编织棒材中的一种。

进一步的，所述三维结构编织棒材的轴向纤维选用双股以上结构，纤维体积含量为43-47％。

进一步的，步骤S4所述铺层完成后包括：使用缝合线将叶身底部与卷绕棒材连接处的空隙缝合，以减少空隙。

进一步的，所述缝合线由步骤S1所述耐高温陶瓷纤维制备得到。

进一步的，步骤S4所述铺层完成后包括：在卷绕棒材前端和尾端涂设粘合剂，形成粘接部。

进一步的，所述粘合剂为：环氧树脂、羧甲基纤维素钠、聚丙烯酸酯、聚苯乙烯、聚乙烯醇中的一种。

本发明至少具有以下优点之一：

1.本发明制备工序简单，可以工业化量产由耐高温陶瓷纤维制备得到的耐温叶片榫头预制体。

2.本发明产品叶身榫头整体强度较高，且具有轻质量、耐高温的性能。

3.本发明所得产品质量稳定，使用过程中故障率相比合金铸造件有显著的降低。

附图说明

图1所示为本发明耐温叶片榫头预制体结构示意图。

图2所示为本发明耐温叶片榫头预制体的实物图。

具体实施方式