Способ изготовления лопаток из двухфазных титановых сплавов

Способ изготовления лопаток из двухфазных титановых сплавов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДВТИДЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Ресвубпнк (»)660770 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 08.08.77 (21) 2514882/25-27 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл.

В 21 КЗ/04

Государстеенный квинтет

СССР оо делам нзобретеннй н отнрытнй

Опубликовано 05.05.79. Бюллетень № 17

Дата опубликования описания 15.05.79 (53) УДК621.73 (088.8) (72) Авторы изобретен.ия

В. А. Корнеев и М. Н. Тутунин

Казанский Ордена Ленина моторостроительный завод (71) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛОПАТОК ИЗ ДВУХФАЗНЫХ

ТИТАНОВЫХ СПЛАВОВ

Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к способам изготовления лопаток из двухфазных титановых сплавов.

Известен способ изготовления лопаток из двухфазных титановых сплавов путем нагрева заготовки и ее штамповки с формованием пера лопатки и его кромок за несколько переходов 111.

Известным способом получают изделия невысокого качества.

Целью изобретения является устранение указа ннь)х недостатков, а именно повышение качества изделия и точйости его профиля.

Указанная цель достигается за счет того, что формование пера лопатки в средней его части осуществляют на предпоследнем переходе, после чего производят закалку полученного полуфабриката, а формование кромок пера лопатки осуществляют на последнем переходе при температуре полуфабриката, на 10 — 20 С превышающей темгературу начала рекристаллизации, после чего производят старение полученного изделия.

В некоторых случаях при формовании кромок пера лопатки на последнем переходе целесообразно осуществлять местное обжатие средней части пера лопатки, что предотвращает коробление профиля пера лопатки.

Изготовление осуществляют на универсальном прессовом оборудовании, например на гидровинтовом прессе, с использованием универсальных средств нагрева, например электрических садочных печей. Штамп для последнего перехода изготавливают с профилем пера по размерам конструктивного чертежа с учетом усадки материала при охлаждении лопатки после ковочного йагрева.

Фасонную заготовку под штамповку рассчитывают общепринять)м методом по эпю)s ре сечений штамповки предпоследнего перехода с увеличением площадей сечения фасонной заготовки на 5 — 10О/р на образование облоя.

Форму nepbeBoA части фасонной заготовки рассчитывают из условия обжатияE.

2О

= 50 )- 10% по максимальной толщине сечения пера С à при выполнении штамповки предпоследнего перехода.

660770

Формула изобретения

Составитель А. Быстров

Редактор Н. Вирко Техред О. Луговая Корректор М. Пожо

Заказ 2339/9 Тираж 1033 Поднисное

ЦН И И П И Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий! 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал П ПП «Патент», г. Ужгород, ул, Проектная, 4

Фасонную заготовку изготавливают известным методом выдавливания или высадки на горизонтально ковочных машинах с горячей вальцовкой перьевой части для перераспределения металла в сегответствии с эпюрой сечений штамповки предпоследнего перехода.

Основные операции технологии точной штамповки лопаток, например, из сплава

ВТ-9 выполняются в следующей последовательности по режимам:

1Î

1. Изготовление фасонной заготовки высадкой на горизонтально-ковочной машине с вальцовкой перьевой части на ковочных вальцах. Температура нагрева под высадку и подогрева под вальцовку составляет 960

10о

Предварительная штамповка с высокотемпературной термомеханической обработкой (ВТМО) на гидровинтовом прессе, обрезка облоя в обрезном штампе на эксцентриковом прессе, охлаждение в воде (предпос- 20 ледний переход) . Температура нагрева под штамповку 970 С +. 10, время с момента выхода заготовки из нагревательной печи до погружения обрезанной лопатки в воду не более 20 сек.

3. Окончательная штамповка на гидровинтовом прессе с охлаждением отштампованных деталей на воздухе (последний переход) . Температура нагрева заготовки под штамповку 910 +- 10 С, время выдержки после выхода печи на заданную температуру 10 — 15 мин.

4. Старение лопаток при температуре

530 С +- 10 в течение 6 час.

По предложенному способу было изготовлено семь партий лопаток, имеющих габаритные размеры в плане 160 X 60 мм, максимальную толщину (С„) в сечений пера 3,5 мм и минимальную толщину кромки C„>., в этом сечении 1,12 мм. Геометрические размеры лопаток соответствуют требованиям чертежа. Лопатки изготавлива- 40 лись из прутка /а25 мм.

Материал заготовки после термообработки по режиму двойного отжига (950 + 10 С-1 ч, воздух 530 +- 10 С -6 ч, воздух) имел следующие механические свойства: предел прочности 66 106 кг/мм, относительное удлинение 3 16 /о, относительное сужение <р

36,3 /о, ударная вязкость а = 5,6 кгм/см .

Материал лопаток после старения по режиму (530 +- 10 С вЂ” 6 час) имел следующие механические свойства: бо 122.5—

129,5 кг/мм г 8 7,3 — 13о/о, 31 5 — 47о/о, а„3,5 — 5,2 кгм/см .

Требования по механическим свойствам материала лопаток после высокотемпературной термомеханической обработки 6 >

) 120 кг/мм 2, о = бо/о, <р )20о/о, a„)2 кгм/см

Предложенный способ получения штамповкой лопаток без припуска по профилю пера позволит повысить качество получаемых изделий и обеспечить их высокую точность.

l. Способ изготовления лопаток из двухфазных титановых сплавов путем нагрева заготовки и ее штамповки с формованием пера лопатки и его кромок за несколько переходов, отличающийся тем, что, с целью повышения качества изделия и точности его профиля, формование пера лопатки в средней его части осуществляют на предпоследнем переходе, после чего производят закалку полученного полуфабриката, а формование кромок пера лопаток осуществляют на последнем переходе при температуре полуфабриката на 10 — 20 С выше температуры начала рекристаллизации, затем производят старение полученного изделия.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что при формовании кромок пера лопатки на последнем переходе осуществляют местное обжатие средней части пера лопатки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Никольский Л. А. и др. Горячая штамповка и прессование титановых сплавов, «Машиностроение», М., 1975, с. 70, 102.