按本精锻工艺生产的钛合金叶片质量与现行常规模锻工艺相比,有如下明显优点:
(1)整个叶片锻件的榫头及叶身均得到充分变形,且变形程度均匀。叶身部分先经纵向挤压变形,再经预锻和终锻横向压扁变形,榫头先经镦粗(纵向)变形,再经预锻和终锻横向压扁变形,变形都很充分、均匀,提高了组织均匀性,从而改善了叶片质量;常规模锻叶片的叶身部分,只经过预锻和终锻横向压扁变形,而无纵向变形工序,且总变形量小于本精锻工艺。
(2)按照本精锻工艺生产的叶片,叶身只留0.5mm左右的去除污染层的余量,因此,金属流线连续沿叶片外形分布,大大减少了流线被切断、导致流线末端外露,从而引起抗应力腐蚀和疲劳性能下降。而按常规模锻工艺生产的小型钛合金叶片,由于棒材超声波探伤的要求,必须采用φ16mm以上的棒材,因此,在镦粗头部后,必须增加一道车削叶身杆部的工序,造成了一部分流线末端外露;由于终锻件余量较大(在1.0mm?2. 5mm范围内),经加工后又一次造成流线末端外露,这种常规模锻叶片的抗应力腐蚀和抗疲劳性能,显然要低于精锻叶片。
2.经济效益显著,大辐度节约原材料
小型钛合金叶片采用挤压和局部镦粗头部制坯与只镦粗头部制坯比较,可大幅度节约原材料。为确保叶片质量,生产压气机转子叶片的棒材必须经过超声波探伤,而航标允许探伤的最小直径为16mm(双探头探伤),且探伤的外表面要求磨光。因此,不管用哪种制坯方法,可选择的原棒材直径最小为18mm,磨削至16mm。对于这类小型航空发动机叶片采取挤压制坯可节约原材料在40%以上。
3.节约后续工序工时
由于叶片锻件余量减少,且均匀,大大节约电解加工工时,工厂可按需要添置电解加工机床。
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