制造涡轮叶片的方法技术

本发明专利技术涉及一种制造涡轮叶片的方法，其包括：（a）在多个涡轮叶片沿长度方向一体连接的状态下，锻造所述多个涡轮叶片，（b）在所述一体连接的状态下对所述多个涡轮叶片进行热处理，（c）在所述一体连接的状态下对所述多个涡轮叶片进行机械加工，和（d）将所述多个涡轮叶片分离成单独的涡轮叶片。根据该方法，能够减少锻造加工的步骤数，并且能够提高锻造效率。此外，能够减少锻造加工过程中产生的毛边的量，因此，与以单体的形式锻造涡轮叶片的情况相比，能够改善材料的产率。

【技术实现步骤摘要】
制造涡轮叶片的方法
本专利技术涉及制造涡轮叶片的方法。
技术介绍
传统地，作为涡轮叶片的制造方法，通常采用将涡轮叶片一个接一个地从块体材料刮削出的制造涡轮叶片的方法。然而，在将涡轮叶片从块体材料刮削出的情况下，存在诸如工作量大、材料的产率低以及加工费时、难以提高生产率等问题。另一方面，还已知以单体的形式通过锻造制造涡轮叶片的方法。例如，在下述专利文献1和专利文献2中公开了以单体的形式锻造形成涡轮叶片的方法。然而，在以该方式、以单体的形式锻造涡轮叶片以及使各涡轮叶片分别经受机械加工的情况下，锻造需要的步骤数增多，并且随后的机械加工的步骤数也增多。具体地，在锻造后的涡轮叶片经受机械加工的情况下，首先进行机械加工的设置，然后进行机械加工，之后取出机械加工后的产品。在该情况下，对锻造后的每一个涡轮叶片必须进行一系列的机械加工步骤，因此，机械加工存在大量的不便并且费时。专利文献1：特开平2-80149号公报专利文献2：特开昭63-112039号公报
技术实现思路
考虑到上述情况而做出本专利技术，本专利技术的目的是提供一种制造涡轮叶片的方法，在该方法中，能够节省锻造涡轮叶片所需要的步骤数以及机械加工所需要的步骤数和机械加工所需要的时间，因此，能够高效地制造涡轮叶片。1.一种制造涡轮叶片的方法，其包括：（a）在多个涡轮叶片沿长度方向一体连接的状态下，锻造所述多个涡轮叶片，（b）在进行所述锻造之后，在所述一体连接的状态下对所述多个涡轮叶片进行热处理，（c）在进行所述热处理之后，在所述一体连接的状态下对所述多个涡轮叶片进行机械加工，和（d）在进行所述机械加工之后，将所述多个涡轮叶片分离成单独的涡轮叶片。2.根据上述第1项所述的制造涡轮叶片的方法，在进行所述锻造时，连接部设置于各所述涡轮叶片的彼此相邻的端部之间作为连接各所述涡轮叶片的所述端部的余出部，并且在各所述涡轮叶片通过所述连接部在长度方向上一体连接的状态下锻造所述涡轮叶片。3.根据上述第1项或第2项所述的制造涡轮叶片的方法，在进行所述锻造时，以使得壁厚大于叶片部的壁厚的厚壁部位于相邻的两个所述涡轮叶片的长度方向上的两个端部的方式进行所述锻造。如上所述，根据本专利技术，通过锻造来形成涡轮叶片。在这种情况下，在沿长度方向一体连接的状态下锻造多个涡轮叶片。根据该方法，能够通过锻造从单块锻造材料同时形成多个涡轮叶片。结果，能够减少锻造加工的步骤数，从而能够提高锻造效率。此外，能够减少锻造加工过程中产生的毛边的量，因此，与以单体的形式锻造涡轮叶片的情况相比，能够改善材料的产率。根据本专利技术，之后，对锻造后的涡轮叶片实施热处理，以实现期望的硬度。通常，作为热处理，进行淬火处理和退火处理。根据本专利技术，如上所述，使多个涡轮叶片在一体连接的状态下经受热处理。在该情况下，因为在一体连接的状态下对多个涡轮叶片进行热处理，所以能够提高热处理的效率。此外，如图1所示，在涡轮叶片以可以消除两个叶片部的扭曲的方式连接的情况下，能够有利地抑制热处理过程中的变形（翘曲或扭曲）的发生。根据本专利技术，在进行上述热处理之后，进行机械加工（切削加工），该机械加工用于对涡轮叶片赋予期望的最终的形状和尺寸。此时，根据本专利技术，在一体连接的状态下保持多个涡轮叶片时，进行机械加工。还可以如下操作：首先，将处于连接状态下的多个涡轮叶片分离成单独的涡轮叶片，然后，对各涡轮叶片单独实施机械加工。然而，在该情况下，机械加工的步骤数增多，更为费时。另一方面，在根据本专利技术使多个涡轮叶片在一体连接的状态下经受机械加工的情况下，能够减少机械加工的步骤数和机械加工中的不便，而且也能够减少需要的时间。例如，在使两个涡轮叶片以单体的形式单独地经受机械加工的情况下，首先对一个涡轮叶片进行机械加工的设置，然后进行机械加工。之后，从机械加工设备移除机械加工后的产品。之后，对另一涡轮叶片进行机械加工的设置并且进行机械加工，进一步地，在机械加工之后进行产品的移除。以此方式，移除和机械加工的设置必须进行两次。另一方面，在例如使两个涡轮叶片在连接的状态下同时经受机械加工的情况下，仅需要执行一次诸如移除和机械加工的设置等步骤。因此，整体上能够减少机械加工需要的步骤和时间，并且能够有利地提高机械加工的效率。之后，在随后的分离步骤中，将如上所述在一体连接状态下的机械加工过的涡轮叶片分离成单独的涡轮叶片。根据本专利技术，在锻造步骤中，可以将连接部设置于各涡轮叶片的彼此相邻的端部之间作为连接涡轮叶片的端部的余出部，并且在通过连接部在长度方向上一体连接涡轮叶片的状态下锻造涡轮叶片（第2项）。在如上所述将连接部设置于两个涡轮叶片之间作为余出部的情况下，可以在锻造步骤之后，通过机械加工设备的卡盘（chuck）抓持连接部而在连接状态下进行机械加工。结果，能够有效地防止处于连接状态下的加长的涡轮叶片发生摇摆，因此，能够以高的精度执行机械加工。此外，根据本专利技术，在锻造步骤中，能够以如下方式进行锻造：使得壁厚大于叶片部的壁厚的厚壁部位于相邻的两个涡轮叶片的长度方向上的两个端部（第3项）。以此方式，在锻造步骤之后使多个涡轮叶片在一体连接的状态下经受机械加工时，通过由机械加工设备的卡盘抓持位于两个涡轮叶片的长度方向上的两个端部的厚壁部，能够稳定牢固地抓持并保持处于连接状态下的相邻的两个涡轮叶片。结果，涡轮叶片在机械加工过程中的摇摆被抑制，并且能够以高的精度同时对这些涡轮叶片执行机械加工。特别地，在单体的转动侧的转子叶片经受机械加工的情况下，虽然该转子叶片的叶片根部、即厚壁部能够由长度方向上的一端的卡盘抓持，但是薄的叶片部本身必须由另一端的卡盘抓持以进行机械加工。在该情况下，在机械加工之后必须通过切割而将叶片部的由卡盘抓持的部分去除。然而，根据上述第3项，在相邻的两个涡轮叶片均为转子叶片的情况下，在涡轮叶片以涡轮叶片的作为厚壁部的涡轮叶片的叶片根部位于长度方向上的两个端部的方式沿长度方向相对的状态下锻造涡轮叶片，能够在由卡盘抓持位于长度方向上的两个端部的作为厚壁部的两个叶片根部的状态下，对相邻的两个转子叶片施加机械加工。结果，能够消除由卡盘抓持壁厚较小的叶片部的必然性。附图说明图1是示出处于单体状态下以及一体连接的状态下的转子叶片的图，该转子叶片是作为本专利技术的制造方法的适用对象的一个示例的涡轮叶片。图2是说明根据本专利技术的实施方式的制造方法的步骤的图表。图3A和图3B是示出图2中的关键部分以及相对于根据本专利技术的实施方式的对比实施方式的图。图4A和图4B是示出根据本专利技术的另一实施方式的关键部分以及相对于该实施方式的对比实施方式的图。附图标记说明10，12转子叶片（涡轮叶片）14，16，36，38叶片部30，50连接部32，34导向叶片具体实施方式现在，将参照附图详细说明本专利技术的实施方式。在图1的（B）中，附图标记10和附图标记12表示作为实施方式的适用对象的涡轮叶片。具体地，在本实施方式中，涡轮叶片10和涡轮叶片12为用于燃气涡轮的转子叶片（blade）。涡轮叶片10一体地设有壁厚较小的叶片部14和壁厚较大的叶片根部18，涡轮叶片12一体地设有壁厚较小的叶片部16和壁厚较大的叶片根部20。优选地，使用JISSUS410J1、DINX12Cr13、EN1.4006、EN1.4024、UNSS4102本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制造涡轮叶片的方法，其包括：（a）在多个涡轮叶片沿长度方向一体连接的状态下，锻造所述多个涡轮叶片，（b）在进行所述锻造之后，在所述一体连接的状态下对所述多个涡轮叶片进行热处理，（c）在进行所述热处理之后，在所述一体连接的状态下对所述多个涡轮叶片进行机械加工，和（d）在进行所述机械加工之后，将所述多个涡轮叶片分离成单独的涡轮叶片。

【技术特征摘要】
2011.07.11 JP 2011-1524941.一种制造涡轮叶片的方法，其包括：(a)在级数不同的不同类型的多个涡轮叶片沿长度方向一体连接的状态下，在各所述涡轮叶片沿长度方向彼此相对定向的状态下，使各所述涡轮叶片朝相反的方向扭曲，使得各所述涡轮叶片成为扭曲形状，连接部设置于所述涡轮叶片的彼此相邻的端部之间作为连接各所述涡轮叶片的所述端部的余出部，并且在各所述涡轮叶片通过所述连接部在长度方向上一体连接的状态下，由单个模具同时锻造所述多个涡轮叶片，(b)在进行所述锻造之后，在所述一体连接的状态下对所述多个涡轮叶片进行热处理，(c)在进行所述热处理之后，在所述一体连接的状态下对所述多个...

【专利技术属性】
技术研发人员：木村浩二，浅野弘，熊泽郁乃，
申请(专利权)人：大同特殊钢株式会社，三菱重工业株式会社，
类型：发明
国别省市：