涡轮盘的小孔喷丸方法以及喷丸定位夹具技术

本发明专利技术公开了一种涡轮盘的小孔喷丸方法，先采用直喷枪对A型试片进行喷丸，得到符合涡轮盘小孔喷丸强度下、上限时的直喷枪的设备参数范围并分别定义为第一组设备参数和第二组设备参数，再按照第一组设备参数和第二组设备参数分别对遮蔽N型试片进行喷丸，获取遮蔽N型试片的喷丸强度范围，然后按照转换获取的N型试片喷丸强度范围对模拟涡轮盘小孔的N试片进行旋转矛枪喷丸，确认旋转矛枪喷丸时的第三组设备参数，再测试在满足第三组设备参数的前提下使小孔喷丸覆盖率达到100％时的旋转矛枪的移动速度Vt，并计算使涡轮盘小孔的喷丸覆盖率≥200％时的旋转矛枪的移动速度V，最后将旋转矛枪调整为第三组设备参数和移动速度V进行工作。作。作。

【技术实现步骤摘要】
涡轮盘的小孔喷丸方法以及喷丸定位夹具


[0001]本专利技术涉及涡轮盘加工的
，特别地，涉及一种涡轮盘的小孔喷丸方法。此外，本专利技术还涉及一种通过上述涡轮盘的小孔喷丸方法进行加工时涡轮盘喷丸定位夹具。

技术介绍

[0002]高温合金涡轮盘的腹板部位通常会开设多个用于连接安装的螺栓孔，而腹板部位开设的螺栓孔通常具有应力集中的特点，所以在工作过程中若螺栓孔处的强度不够，则有可能在螺栓孔的周围出现疲劳裂纹，严重时还会导致涡轮盘断裂失效，所以通常在工艺上通过喷丸强化的技术手段在螺栓孔的表面形成压力层，以提高抗疲劳强度。
[0003]对涡轮盘上的大小为Φ7mm
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35mm的螺栓小孔进行喷丸时，由于螺栓孔的孔深的数值相对较大，传统的直喷枪沿孔深喷丸范围受限，且难以伸入小孔中进行喷丸，使得喷丸覆盖率难以符合要求，从而使得螺栓孔喷丸后的压力层的抗疲劳强度难以符合要求。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供了一种涡轮盘的小孔喷丸方法，以解决如何使对涡轮盘的深小孔喷丸后，使得喷丸覆盖率符合要求技术问题。
[0005]根据本专利技术的一个方面，提供一种涡轮盘的小孔喷丸方法，包括以下步骤：
[0006]步骤S100：选取无遮蔽的A型试片，通过调整直喷枪的喷丸设备参数对A型试片进行喷丸处理，以获取直喷枪在不同喷丸设备参数时A型试片的喷丸强度，对照涡轮盘的小孔的喷丸强度的工艺参数范围，选取涡轮盘的小孔的喷丸强度的最小值时直喷枪所对应的喷丸设备参数并定义为第一组设备参数，选取涡轮盘的小孔的喷丸强度的最大值时直喷枪所对应的喷丸设备参数并定义为第二组设备参数；
[0007]步骤S200：选取部分遮蔽的N型试片，N型试片遮蔽后形成用于模拟涡轮盘的小孔的长槽，将直喷枪采用第一组设备参数对长槽进行喷丸处理，并获取此时N型试片的喷丸强度RmmN，将直喷枪采用第二组设备参数对长槽进行喷丸处理，并获取此时直喷枪的喷丸强度HmmN；
[0008]步骤S300：选取部分遮蔽的N型试片，N型试片通过试片喷丸夹具固定在喷丸设备工作台上，N型试片与试片喷丸夹具之间形成有喷丸孔，通过旋转矛枪对喷丸孔进行喷丸处理，获取N型试片的喷丸强度处于RmmN～HmmN范围内时的旋转矛枪所对应的喷丸设备参数并定义为第三组设备参数；
[0009]步骤S400：准备与涡轮盘的小孔结构一致的小孔试件，将旋转矛枪调整为第三组设备参数后对小孔试件进行喷丸，获取经过t秒后小孔喷丸覆盖率达到100％时的旋转矛枪的移动速度Vt，设定旋转矛枪的移动速度V≤1/2Vt，以使小孔喷丸覆盖率≥200％，以满足旋转矛枪以速度V移动完成对小孔喷丸的二次覆盖；
[0010]步骤S500：采用涡轮盘喷丸定位夹具将涡轮盘安装在喷丸设备工作台上，通过调用数控喷丸程序将旋转矛枪移动至涡轮盘的小孔内并进行喷丸，同时将旋转矛枪调整为第
三组设备参数和移动速度V进行工作。
[0011]进一步地，所述步骤S100中，涡轮盘的小孔的喷丸强度的工艺参数范围为0.1mmA～0.15mmA，选取A型试片的喷丸强度的为0.1mmA时的直喷枪所对应的喷丸设备参数并定义为第一组设备参数，选取A型试片的喷丸强度为0.15mmA时的直喷枪所对应的喷丸设备参数并定义为第二组设备参数。
[0012]进一步地，所述步骤S200中，N型试片的喷丸面上设有两块挡片，两块挡片沿N型试片的宽度方向间隔设置且两块挡片与N型试片拼合形成长槽。
[0013]进一步地，所述步骤S300中，试片喷丸夹具包括底座、定位轴和试片安装板，底座通过定位轴安装在喷丸设备工作台上，试片安装板固定在底座上且试片安装板上开设有条形槽，N型试片安装在试片安装板上并盖合条形槽形成用于检测的喷丸孔。
[0014]进一步地，所述步骤S300中，喷丸孔为方形孔，喷丸孔的宽度与涡轮盘的小孔的直径大小相同。
[0015]进一步地，所述步骤S500中，涡轮盘喷丸定位夹具包括底盘、盖板、定位螺栓和固定螺母，定位螺栓依次穿过底盘、涡轮盘和盖板并与固定螺母螺纹连接，以使涡轮盘安装在底盘和盖板之间，定位螺栓的头部与喷丸设备工作台的中心定位孔配合，以使涡轮盘喷丸定位夹具安装在喷丸设备工作台上。
[0016]进一步地，所述步骤S500中，底盘上设置有定位销，定位销与喷丸设备工作台配合以使底盘相对于喷丸设备工作台周向定位，并为数控喷丸程序提供定位基准。
[0017]进一步地，所述喷丸的材料采用铸钢丸。
[0018]根据本专利技术的另一方面，还提供了一种涡轮盘喷丸定位夹具，用于对涡轮盘进行定位固定，并采用如上述所述的涡轮盘的小孔喷丸方法对涡轮盘上的小孔进行喷丸，其包括：
[0019]底盘，所述底盘上开设有安装槽，所述安装槽内设置有定位件，所述定位件与所述底盘通过螺钉连接固定，并使所述定位件相对于所述底盘周向定位，所述定位件背离所述底盘的一端开设有用于安装涡轮盘的第一端的定位槽，所述定位槽的槽壁用于与所述涡轮盘的第一端的侧壁抵接；
[0020]盖板，所述盖板包括用于与涡轮盘的第二端端部抵接的压紧部和用于嵌入所述涡轮盘的中心孔的定位部；
[0021]固定组件，所述固定组件包括定位螺栓和固定螺母，所述定位螺栓依次穿过所述底盘、所述定位件、所述涡轮盘和所述盖板并与所述固定螺母螺纹连接，以使所述底盘和所述盖板将所述涡轮盘压紧在两者之间，所述定位螺栓的头部用于与喷丸设备工作台的中心定位孔配合，以使所述底盘安装在喷丸设备工作台上。
[0022]进一步地，所述底盘上设置有定位销，所述定位销用于与喷丸设备工作台配合以使所述底盘相对于喷丸设备工作台周向定位，并为小孔喷丸提供定位基准。
[0023]本专利技术具有以下有益效果：
[0024]本专利技术的涡轮盘的小孔喷丸方法中，先确认涡轮盘小孔的喷丸强度的工艺参数范围，作为获取直喷枪喷丸设备参数的基准，具体的，调整直喷枪的喷丸设备参数对无遮蔽的A型试片直接进行喷丸处理，以获取直喷枪在不同喷丸设备参数下对A型试片的喷丸强度，然后将获取的A型试片的喷丸强度与涡轮盘的小孔的喷丸强度的工艺参数范围进行对照，
选取A型试片的喷丸强度与涡轮盘的小孔的喷丸强度的最小值一致时的直喷枪所对应的喷丸设备参数并定义为第一组设备参数，选取A型试片的喷丸强度与涡轮盘的小孔的喷丸强度的最大值一致时的直喷枪所对应的喷丸设备参数并定义为第二组设备参数。该步骤用于得到直喷枪通过A型试片进行测试时，符合涡轮盘小孔喷丸强度范围时的直喷枪的喷丸设备参数范围。
[0025]再选取N型试片，通过对N型试片进行遮蔽以形成用于模拟涡轮盘小孔的长槽，将直喷枪分别采用第一组设备参数和第二组设备参数对长槽进行喷丸，并对应获取N型试片的喷丸强度。该步骤用于得到按照符合涡轮盘小孔喷丸强度范围时的直喷枪的喷丸设备参数范围对N型试片所形成的模拟涡轮盘小孔的长槽进行喷丸测试时所获取的N型试片的喷丸强度范围，该喷丸强度范围为RmmN～HmmN。
[0026]然后将N型试片通过设本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种涡轮盘的小孔喷丸方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S100：选取无遮蔽的A型试片(200)，通过调整直喷枪(100)的喷丸设备参数对A型试片(200)进行喷丸处理，以获取直喷枪(100)在不同喷丸设备参数时A型试片(200)的喷丸强度，对照涡轮盘(800)的小孔的喷丸强度的工艺参数范围，选取A型试片(200)的喷丸强度与涡轮盘(800)的小孔的喷丸强度的最小值相同时的直喷枪(100)所对应的喷丸设备参数并定义为第一组设备参数，选取A型试片(200)的喷丸强度与涡轮盘(800)的小孔的喷丸强度的最大值相同时直喷枪(100)所对应的喷丸设备参数并定义为第二组设备参数；步骤S200：选取部分遮蔽的N型试片(300)，N型试片(300)遮蔽后形成用于模拟涡轮盘(800)的小孔的长槽，将直喷枪(100)采用第一组设备参数对长槽进行喷丸处理，并获取此时N型试片(300)的喷丸强度RmmN，将直喷枪(100)采用第二组设备参数对长槽进行喷丸处理，并获取此时直喷枪(100)的喷丸强度HmmN；步骤S300：选取N型试片(300)，N型试片(300)通过试片喷丸夹具(400)固定在喷丸设备工作台上，N型试片(300)与试片喷丸夹具(400)之间形成有喷丸孔(405)，通过旋转矛枪(101)对喷丸孔(405)进行喷丸处理，获取N型试片(300)的喷丸强度处于RmmN～HmmN范围内时的旋转矛枪(101)所对应的喷丸设备参数并定义为第三组设备参数；步骤S400：准备与涡轮盘(800)的小孔的结构大小一致的小孔试件，将旋转矛枪(101)调整为第三组设备参数后对小孔试件的小孔进行喷丸，获取经过t秒后小孔喷丸覆盖率达到100％时的旋转矛枪(101)的移动速度Vt，设定旋转矛枪(101)的移动速度V≤1/2Vt，以使小孔喷丸覆盖率≥200％，以满足旋转矛枪(101)以速度V移动完成对小孔喷丸的二次覆盖；步骤S500：采用涡轮盘(800)喷丸定位夹具将涡轮盘(800)安装在喷丸设备工作台上，通过调用数控喷丸程序将旋转矛枪(101)移动至涡轮盘(800)的小孔内并进行喷丸，同时将旋转矛枪(101)调整为第三组设备参数和移动速度V进行工作。2.根据权利要求1所述的涡轮盘的小孔喷丸方法，其特征在于，所述步骤S100中，涡轮盘(800)的小孔的喷丸强度的工艺参数范围为0.1mmA～0.15mmA，选取A型试片(200)的喷丸强度的为0.1mmA时的直喷枪(100)所对应的喷丸设备参数并定义为第一组设备参数，选取A型试片(200)的喷丸强度为0.15mmA时的直喷枪(100)所对应的喷丸设备参数并定义为第二组设备参数。3.根据权利要求1所述的涡轮盘的小孔喷丸方法，其特征在于，所述步骤S200中，N型试片(300)的喷丸面上设有两块挡片，两块挡片沿N型试片(300)的宽度方向间隔设置且两块挡片与N型试片(300)拼合形成长槽。4.根据权利要求1所述的涡轮盘的小孔喷丸方法，其特征在于，所述步骤S300中，试片喷丸夹具(400)包括底座(401)、定位轴(402)和试片安装板(4...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴小燕，廖鑫，蔡卓，岳磊，廖爱红，苏庆怀，项德义，李伟，
申请(专利权)人：中国航发南方工业有限公司，
类型：发明
国别省市：