專利名稱：一種消除輥軋葉片咬口粗晶的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于葉片輥軋領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在葉片輥軋過程中，葉片榫頭與轉(zhuǎn)接R處不同程度地存在有異常粗晶 現(xiàn)象，這是傳統(tǒng)的熱模鍛制坯后直接進(jìn)行葉身冷輥軋制造工藝所無法避免 的技術(shù)問題，該部位的晶粒粗大將會(huì)使葉片的性能受到影響。因此迫切需 要一種新的工藝，使得葉片在輥軋時(shí)不會(huì)出現(xiàn)"咬口粗晶"，從而達(dá)到提高 葉片葉身、榫頭及轉(zhuǎn)接R處的組織均勻性，提高葉片的振動(dòng)疲勞強(qiáng)度和使 用可靠性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種消除輥軋葉片咬口粗晶的方法，可將葉片一 次冷軋至無余量。
本發(fā)明提供一種消除輥軋葉片咬口粗晶的方法，葉片葉身采用等比例 余量設(shè)計(jì)，棒料經(jīng)過擠壓直接形成預(yù)鍛坯，預(yù)鍛坯進(jìn)行終鍛、固溶處理后 得到葉片毛料，利用冷鍛模在葉片毛料軋制前對(duì)葉片榫頭及葉片榫頭與葉 身轉(zhuǎn)接R處增加冷鍛，冷鍛后毛料直接進(jìn)行冷輥軋。
本發(fā)明提供的消除輥軋葉片咬口粗晶的方法，預(yù)鍛坯葉身采用菱形設(shè) 計(jì)，用分瓣膜進(jìn)行擠壓，在沖床上擠壓成型。
本發(fā)明提供的消除輥軋葉片咬口粗晶的方法，在終鍛后對(duì)葉身進(jìn)行冷
3切邊。
本發(fā)明提供的消除輥軋葉片咬口粗晶的方法，在冷鍛前對(duì)葉身邊緣施 加冷校正。
本發(fā)明提供的消除輥軋葉片咬口粗晶的方法，所述冷鍛模除在榫頭基 準(zhǔn)處有定位外，其余部位基本是敞開式的。
本發(fā)明提供的消除輥軋葉片咬口粗晶的方法，所述冷鍛模除在榫頭基 準(zhǔn)處有定位外，其余部位基本是敞開式的。
本發(fā)明提供的消除輥軋葉片咬口粗晶的方法，葉片可一次軋至無余量，
且葉片鍛件葉身、轉(zhuǎn)接R處、榫頭晶粒度均滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，且晶粒均勻一
致，轉(zhuǎn)接R處無異常粗晶帶。


圖1為冷鍛變形量為5%時(shí)的榫頭部位組織圖100X放大
圖2為冷鍛變形量為5%時(shí)的轉(zhuǎn)接R處組織圖100X放大
圖3為冷鍛變形量為5%時(shí)的轉(zhuǎn)接R處組織圖25 X
圖4為冷鍛變形量為10%時(shí)的榫頭部位組織圖 100X放大
圖5為冷鍛變形量為10M時(shí)的轉(zhuǎn)接R處組織圖100X放大
圖6為冷鍛變形量為10%時(shí)的轉(zhuǎn)接R處組織圖25 X
圖7為冷鍛變形量為15%時(shí)的榫頭部位組織圖 IOOX放大
圖8為冷鍛變形量為15%時(shí)的轉(zhuǎn)接11處組織圖100X放大
圖9為冷鍛變形量為15%時(shí)的轉(zhuǎn)接R處組織圖25 X
圖10為冷鍛變形量15%時(shí)的葉片輥軋后縱向榫頭部位組織圖IOOX放大
圖11為冷鍛變形量15M時(shí)的葉片輥軋后縱向轉(zhuǎn)接R處組織圖IOOX放大圖12為冷鍛變形量15%時(shí)的葉片輥軋后縱向葉身組織圖100X放大 圖13為冷鍛變形量15M時(shí)的葉片輥軋后縱向轉(zhuǎn)接R處組織圖25X 圖14為冷鍛變形量15%時(shí)的葉片輥軋后橫向葉身進(jìn)氣邊部位組織圖，100 X放大
圖15為冷鍛變形量15%時(shí)的葉片輥軋后橫向葉身中間組織圖100X放大 圖16為冷鍛變形量15%時(shí)的葉片輥軋后橫向葉身排氣邊組織圖100X放 大
具體實(shí)施例方式
以材料為GH150合金5級(jí)整流葉片為載體，葉片鍛件采用等比例余量 方法進(jìn)行設(shè)計(jì)。工藝路線為擠壓預(yù)鍛坯—終鍛—切邊—固溶—冷校正葉身 邊緣—固溶—冷鍛榫頭及轉(zhuǎn)接R處(變形量10%~15%)—輥軋。
1) 預(yù)鍛模的設(shè)計(jì)預(yù)鍛采用葉身菱形設(shè)計(jì)，采用在160噸沖床上擠壓 成形，擠壓加熱溫度U3(TC。沖床滑塊行程次數(shù)為32次/分，滑塊行程 為160mm，擠壓模為分瓣模。預(yù)鍛到終鍛葉身的變形量為50%，榫頭的變 形量為16%。榫頭與葉身轉(zhuǎn)接R是金屬流動(dòng)最劇烈的地方，在R處焊接了 鑄造高溫合金，增強(qiáng)此處的耐磨性。
2) 冷鍛模的設(shè)計(jì)在確定冷變形量為10%-15%的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)冷鍛模， 葉身的設(shè)計(jì)要考慮解決咬口粗晶的問題，葉根大約咬口處(靠近榫頭內(nèi)緣 面1.7mm)設(shè)定一個(gè)截面為A1，終鍛件設(shè)計(jì)時(shí)，此A1截面單面增厚0.20mm， 使得終鍛到冷鍛時(shí)變形量為15M(冷鍛后葉片A1截面的Cmax為2.04mm)。 其余各截面終鍛件與冷鍛件型面座標(biāo)值不變化。
榫頭的設(shè)計(jì)要解決咬口處的粗晶，給咬口處施加預(yù)冷變形量，但同時(shí)榫頭也會(huì)變形，因此，設(shè)計(jì)冷鍛模時(shí)，還要考慮榫頭及榫頭與葉身轉(zhuǎn)接
的整體變形，此變形量也要避開臨界變形區(qū)。榫頭的冷變形量為15% (從 終鍛件的榫頭厚度10.6壓至冷鍛件的8)，榫頭與葉身的轉(zhuǎn)接R終鍛設(shè)計(jì)成 R3，冷鍛模設(shè)計(jì)成R1.5。
3) 冷校形模的設(shè)計(jì)考慮熱加工時(shí)葉身金屬的流動(dòng)性，及材料冷加工 性，設(shè)計(jì)了一套冷校形模進(jìn)行葉身邊緣的減薄，把邊緣直徑壓成0.4 — 0,5mm。
4) 冷鍛變形量對(duì)組織的影響進(jìn)行了 5%、 10%、 15%三種變形量的對(duì) 比試驗(yàn)，冷鍛后按葉片輥軋后熱處理制度進(jìn)行處理650 'C裝爐，升溫至 1040°C±10°C，保溫40分，空冷；時(shí)效780 °C±10°C，保溫5 h，空冷， 650 °C±10°C，保溫16h，空冷。熱處理后進(jìn)行金相組織分析。
從對(duì)比試驗(yàn)可以看出，變形量為5%時(shí)，榫頭為2—3級(jí)粗晶，轉(zhuǎn)接R 處有個(gè)別晶粒達(dá)到3級(jí)，而冷變形量達(dá)到10%、 15%時(shí)，榫頭與轉(zhuǎn)接R處 的晶粒為5—6級(jí)。其組織圖見下圖1-圖9。
將進(jìn)行了 15%的冷鍛變形量的葉片直接交付葉片廠輥軋，葉片1次冷 輥軋至無余量，然后進(jìn)行熱處理650 。C裝爐，升溫至1040 °C±10 'C，保 溫40分，空冷；時(shí)效780 aC±10°C，保溫5h，空冷，650 °C±10°C，保 溫16 h，空冷。從軋后葉片的進(jìn)、排氣邊、中部組織檢査及榫頭、轉(zhuǎn)接R 處來看，葉片的葉身、榫頭、轉(zhuǎn)接R處的晶粒比較均勻一致，達(dá)到了消除 咬口粗晶的目的。軋后葉片組織圖見圖10-圖16。
權(quán)利要求
1、一種消除輥軋葉片咬口粗晶的方法，其特征在于葉片葉身采用等比例余量設(shè)計(jì)，棒料經(jīng)過擠壓直接形成預(yù)鍛坯，預(yù)鍛坯進(jìn)行終鍛、固溶處理后得到葉片毛料，利用冷鍛模在葉片毛料軋制前對(duì)葉片榫頭及葉片榫頭與葉身轉(zhuǎn)接R處增加冷鍛，冷鍛后毛料直接進(jìn)行冷輥軋。
2、 按照權(quán)利要求1所述的消除輥軋葉片咬口粗晶的方法，其特征在于: 預(yù)鍛坯葉身采用菱形設(shè)計(jì)，用分瓣膜進(jìn)行擠壓，在沖床上擠壓成型。
3、 按照權(quán)利要求1或2所述的消除輥軋葉片咬口粗晶的方法，其特征 在于在終鍛后對(duì)葉身進(jìn)行冷切邊。
4、 按照權(quán)利要求3所述的消除輥軋葉片咬口粗晶的方法，其特征在于: 在冷鍛前對(duì)葉身邊緣施加冷校正。
5、 按照權(quán)利要求l、 2、 3或4所述的消除輥軋葉片咬口粗晶的方法， 其特征在于所述冷鍛模除在榫頭基準(zhǔn)處有定位外，其余部位基本是敞開 式的。
全文摘要
一種消除輥軋葉片咬口粗晶的方法，采用等比例余量設(shè)計(jì)葉片葉身加放，棒料經(jīng)過擠壓直接形成預(yù)鍛坯，預(yù)鍛坯進(jìn)行終鍛、固溶處理后得到葉片毛料，利用冷鍛模在葉片毛料軋制前對(duì)葉片榫頭及葉片榫頭與葉身轉(zhuǎn)接R處增加冷鍛，冷鍛后毛料直接進(jìn)行冷輥軋。本發(fā)明提供的消除輥軋葉片咬口粗晶的方法，可一次軋至無余量葉片，且葉片鍛件葉身、轉(zhuǎn)接R處、榫頭晶粒度滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，且晶粒均勻一致，轉(zhuǎn)接R處無異常粗晶帶。
文檔編號(hào)B23P15/02GK101618499SQ20081001213
公開日2010年1月6日 申請(qǐng)日期2008年7月4日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月4日
發(fā)明者紅 關(guān), 唐玉良, 崔樹森, 李治華, 李深亮, 趙長(zhǎng)利, 勇 邵, 鄭渠英 申請(qǐng)人:沈陽黎明航空發(fā)動(dòng)機(jī)(集團(tuán))有限責(zé)任公司