[发明专利]一种空腔涡轮盘的制造方法

摘要

本发明采用连续激光熔敷高温合金粉末、脉冲激光冲击锻打复合加工技术加工含有空腔的涡轮盘，使得成形件的综合性能不低于锻造件的综合性能，在成形空腔涡轮盘的过程中，同时进行空腔和涡轮盘表面的高精度铣削，一次成形，工艺精简，该方法属于典型的增材制造工艺，材料利用率高，制造效率高，而且不需要大型挤压设备，运行费用较低，空腔涡轮盘减重效果明显，对发展高推重比航空发动机具有重要意义。

主权项

1.一种空腔涡轮盘的制造方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：S1.绘制空腔涡轮盘的3D模型，对3D模型进行数据处理，生成加工代码；S2.连续激光器与送粉送气系统根据加工代码，激光束照射高温合金金属粉，由机械臂控制光内同轴送粉装置根据加工路径扫描加工基板，进行熔敷成形，同时短脉冲激光紧随连续激光束对熔敷区进行激光冲击锻打；S3.当熔敷层达到一定高度时，机器人移动加工基板至铣床工作区，利用铣刀对涡轮盘进行铣削加工；S4.铣削完后对涡轮盘进行清理，然后由机器人将加工基板再移至激光加工区，进行后续的激光熔敷‑激光冲击锻打作业，重复步骤S2、S3以及S4直至整个三维实体的制造完成；采用铣刀对涡轮盘进行铣削加工包括对涡轮盘外表面和内部空腔表面的铣削，所述涡轮盘内部空腔的形状与大小根据涡轮盘的强度要求设计所得，空腔闭合处远离涡轮盘的受力区域，对空腔的铣削是分层铣削，即每完成一定数量的熔敷层就对空腔内部进行铣削，当空腔逐渐接近闭合，铣刀不能进入空腔时，停止对空腔的铣削，继续熔敷高温合金金属粉末闭合空腔。