[发明专利]一种薄壁变曲率空心叶片的制造方法

摘要

本发明公开了一种薄壁变曲率空心叶片的制造方法，其特征在于，该方法为一种依据轮廓曲率半径及层数调整激光功率制造薄壁变曲率空心叶片的方法。找出叶片轮廓曲率半径变化对熔池温度场的影响规律，进而找出不同曲率半径对应的熔池温度场分布规律。提出变激光功率以保持熔池温度稳定的方法，得到激光功率随曲率半径的变化规律。将其与随层数变功率结合起来，在保持熔池温度稳定条件下，找出任意层及任意曲率处激光功率，依据其变化规律能够成形出壁厚均匀的薄壁叶片样件。

主权项

一种薄壁变曲率空心叶片的制造方法，其特征在于，包括下述步骤：(1)建立薄壁圆环零件的有限元模型大小及网格划分：即选择薄壁圆环半径R为1mm、2mm、3mm、4mm、5mm、6mm、8mm、10mm、15mm，以及直线薄壁墙R＝∞，进行第一层熔池温度模拟计算；(2)将计算出的该层各步随时间变化的熔池温度值全部提取出来，然后求取平均值作为该层的熔池温度值，找出该层熔池温度随曲率半径R的变化；(3)根据熔池温度与激光功率P的关系，得到的激光功率P随轮廓曲率半径R的变化趋势如下式所示： P = 250 × [ 0.99 - 0.22 exp ( - R 2.30 ) ] - - - ( 1 ) 式中：激光功率P的单位为瓦，曲率半径R的单位为mm；(4)对空心叶片轮廓曲率半径采取近似处理，仅在两个拐角处AB段R＝1mm、DE段R＝4mm，其它部位近似为直线段薄壁墙C，进行逐层激光熔覆堆积；依据步骤(3)所得激光功率P随轮廓曲率半径R的变化公式，若以该层直线薄壁墙熔池温度为1550～1600℃作为评价指标，在堆积不同曲率半径时调整激光功率以保持熔池温度的恒定。