The invention adopts the turbine disk continuous high temperature alloy powder laser cladding, laser shock processing technology of forging composite processing containing cavity, the comprehensive performance of formed parts not less than the overall performance of forging, forming the cavity in the turbine disc process, at the same time high precision milling cavity and turbine disc surface, forming a this method, simple technological process, belongs to the typical increase in material manufacturing process, high material utilization, high manufacturing efficiency, and does not require large extrusion equipment, low operation cost, reduction effect of cavity of turbine disk is obvious, is of great significance for the development of high thrust weight ratio of aero engine.
【技术实现步骤摘要】
一种空腔涡轮盘的制造方法
本专利技术涉及一种涡轮盘的制造方法,具体涉及一种空腔涡轮盘的制造方法。
技术介绍
涡轮盘是飞机发动机主要零件之一,作为航空发动机的核心转动部件,其承受着高温和高应力的叠加作用,工作条件极为苛刻,制备工艺复杂,技术难度大,长期以来都是我国发动机发展的难点之一。当前,粉末高温合金涡轮盘件制造技术是先进航空发动机的标志之一,西方国家现役军用飞机发动机很多都采用了超塑性等温锻造的粉末高温合金涡轮盘。目前世界上只有美国、英国、俄罗斯、法国和德国等少数几个国家掌握了粉末高温合金部件的生产技术。粉末高温合金涡轮盘件的生产工艺主要有粉末热挤压+超塑性锻造成形、直接热等静压成形和热等静压(HIP)+锻造成形。由于上述三种生产工艺要求具有大吨位的挤压设备,还要求具有全封闭的等温锻造压机及装置,投资巨大,运行费用较高,而且涡轮盘坯件制作工艺复杂,耗时耗力。锻造成形的涡轮盘,是一种实体涡轮盘,对制造高推比发动机贡献较小。
技术实现思路
本专利技术的专利技术目的是提供一种空腔涡轮的制造方法,该方法利用连续激光束作为热源,熔敷高温合金粉末成形涡轮盘,同时采用脉冲激光束对熔敷金属层进行冲击锻打,消除熔敷层内的残余应力,提高熔敷层的综合机械性能,在熔积成形数层后利用铣刀对涡轮盘空腔表面进行铣削加工,消除空腔壁上的应力集中源,同时对已熔积成形的涡轮盘外表面进行铣削加工,以满足涡轮盘表面粗糙度的要求,当空腔无法容纳铣刀加工时,停止内部空腔的铣削,只对涡轮盘的外表面进行铣削,直至整个涡轮盘加工完成。为达到上述专利技术目的,本专利技术采用的技术方案是:一种空腔涡轮的制造方法 ...
【技术保护点】
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。
【技术特征摘要】
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。2.根据权利要求1所述的一种空腔涡轮盘的制造方法,其特征在于,利用段脉冲激光对熔敷区进行激光冲击锻打,所述的熔敷区是温度在0.5-0.8倍的所述的高温合金熔点温度的区域。...
【专利技术属性】
技术研发人员:张永康,杨青天,蔡显新,
申请(专利权)人:广东工业大学,
类型:发明
国别省市:广东,44
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