一种带有抑涡支孔的气膜孔的激光加工方法及系统技术方案

技术编号:41407946 阅读:17 留言:0更新日期:2024-05-20 19:34
本发明专利技术涉及一种带有抑涡支孔的气膜孔的激光加工方法及系统,属于涡轮叶片技术领域,该方法包括:构建带有抑涡支孔的气膜孔的参数化模型;调整工件至第一坐标,通过激光螺旋旋切加工主孔;使用陶瓷芯体对主孔进行填充;对抑涡支孔进行试加工,获取加工深度和加工时间之间的关联关系;调整工件至第二坐标,根据加工深度和加工时间之间的关联关系确定第一激光加工时长,通过激光螺旋旋切加工第一抑涡支孔;调整工件至第三坐标,根据加工深度和加工时间之间的关联关系确定第二激光加工时长,通过激光螺旋旋切加工第二抑涡支孔。本发明专利技术能够实现带有抑涡支孔的气膜孔的高精度、高质量加工,提升涡轮叶片的气膜冷却效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于涡轮叶片,尤其涉及一种带有抑涡支孔的气膜孔的激光加工方法及系统


技术介绍

1、燃气涡轮发动机广泛应用于航空和电力行业,其热力循环效率对于社会经济和环境保护具有广泛意义。提高涡轮前进口温度可以显著提高燃气涡轮发动机热效率和性能,但是对涡轮热端部件尤其是高压涡轮叶片提出了更高的耐温要求。解决这一问题主要是从研发叶片高温材料的研发,叶表涂覆热障涂层和采用气膜冷却技术三方面入手。叶片材料的发展经历了等轴晶到柱晶,再到单晶,已经逐步达到了温度极限,热障涂层的隔热能力也是有限的,因此气膜冷却技术成为了提高涡轮叶片承温极限的最主要手段,并且还有较大的发展空间。

2、气膜冷却的工作原理是将发动机压气机的部分冷气引入到空心涡轮叶片,然后使冷气从分布在叶片表面的密集气膜孔喷出,从而在叶片表面形成一层冷气膜阻隔不断作用于叶片的高温燃气,使涡轮叶片可以在远高于叶片材料熔点的温度下安全可靠运行。气膜冷却技术中,气膜孔是最为关键的技术特征,只有合理的分布和孔型,才能达到更好气膜覆盖效果,从而获得更好的冷却效果。因此在气动和换热的研究中设计了诸多的非常规形式本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种带有抑涡支孔的气膜孔的激光加工方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的带有抑涡支孔的气膜孔的激光加工方法,其特征在于,所述气膜孔包括主孔、第一抑涡支孔和第二抑涡支孔,所述S1具体包括:

3.根据权利要求2所述的带有抑涡支孔的气膜孔的激光加工方法,其特征在于,所述主孔的尺寸参数包括主孔孔径、主孔倾角、第一主孔定义长度以及第二主孔定义长度,所述抑涡支孔的尺寸参数包括抑涡支孔孔径、抑涡支孔张开角以及抑涡支孔定义长度,所述主孔和所述抑涡支孔的形成关系包括主孔和抑涡支孔夹角。

4.根据权利要求1所述的带有抑涡支孔的气膜孔的激光加工方法,其特征在...

【技术特征摘要】

1.一种带有抑涡支孔的气膜孔的激光加工方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的带有抑涡支孔的气膜孔的激光加工方法,其特征在于,所述气膜孔包括主孔、第一抑涡支孔和第二抑涡支孔,所述s1具体包括:

3.根据权利要求2所述的带有抑涡支孔的气膜孔的激光加工方法,其特征在于,所述主孔的尺寸参数包括主孔孔径、主孔倾角、第一主孔定义长度以及第二主孔定义长度,所述抑涡支孔的尺寸参数包括抑涡支孔孔径、抑涡支孔张开角以及抑涡支孔定义长度,所述主孔和所述抑涡支孔的形成关系包括主孔和抑涡支孔夹角。

4.根据权利要求1所述的带有抑涡支孔的气膜孔的激光加工方法,其特征在于,所述s2、所述s5和所述s6中的通过激光螺旋旋切加工的过程中,向加工区域辅助吹送高压保护气体。

5.根据权利要求1所述的带有抑涡支孔的气膜孔的激光加工方法,其特征在于,所述s2、所述s5和所述s6中,具...

【专利技术属性】
技术研发人员:温志勋李萌王平刘禹行王成李振威岳珠峰
申请(专利权)人:西北工业大学
类型:发明
国别省市:

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