本發(fā)明屬于真空熱處理，具體涉及一種用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪葉片真空熱處理的工裝夾具。

背景技術(shù)：

1、渦輪葉片是渦輪部件中溫度最高和承受熱沖擊最厲害的零件，其對(duì)材料有較高要求。最為突出的是要求材料在高溫下有高的抗氧化和抗熱腐蝕的能力，同時(shí)具有良好的抗熱疲勞與抗熱沖擊的性能以及足夠的耐熱強(qiáng)度，通常渦輪葉片采用鑄造高溫合金，以鎳基鑄造高溫合金為例，提升合金高溫性能的方法有固溶強(qiáng)化(它是指將鋁、鈦、鈮、鉭等可以與基體形成γ′相的合金元素融入合金中，造成一定的晶格畸變，從而提升合金強(qiáng)度)、沉淀強(qiáng)化(通過(guò)增加部分元素含量，析出的第二相能夠有效抑制金屬材料顆粒的發(fā)育生長(zhǎng))等，因此固溶處理是其主要的熱處理手段之一，通過(guò)加熱材料至一定溫度，使其達(dá)到均勻固溶狀態(tài)，然后在此溫度下保溫一段時(shí)間，使溶質(zhì)盡量溶解于母體中，固溶處理能夠提高葉片材料的高溫強(qiáng)度和耐腐蝕性，改善材料的塑形和韌性，提高其抗裂紋擴(kuò)展能力。同時(shí)采用真空熱處理技術(shù)，與普通熱處理相比較其具有無(wú)氧化、無(wú)脫碳、脫氣、脫脂、表面質(zhì)量好、變形微小、熱處理零件綜合力學(xué)性能優(yōu)異等優(yōu)點(diǎn)。

2、由于渦輪葉片固溶、消應(yīng)力真空熱處理過(guò)程溫度較高，通常該類葉片的固溶溫度在1200-1250℃，消除應(yīng)力在1000℃左右葉片在熱處理過(guò)程中存在少量變形。在實(shí)際工藝過(guò)程中通過(guò)控制熱處理升溫速率、葉片裝爐方式、后續(xù)校型等手段控制變形量，其中裝爐方式對(duì)葉片變形量及熱處理質(zhì)量存在關(guān)鍵影響。

3、現(xiàn)有技術(shù)中，渦輪葉片的裝爐方式主要有兩種：平放的方式，零件變形量較大；采用吊掛方式，如圖2所示，現(xiàn)有夾具6采用手工制作穿鎳鉻絲7的陶瓷管8將待夾持葉片9吊掛在工裝架5掛具上。待夾持葉片9在充氣冷卻時(shí)晃動(dòng)較大，容易出現(xiàn)零件碰傷；在掛裝過(guò)程中需要先穿鎳鉻絲陶瓷細(xì)管，再裝入葉片后掛在工裝架5上；并且鎳鉻絲7在高溫過(guò)程中承受應(yīng)力較大，容易斷裂，導(dǎo)致?lián)p傷葉片，且使用壽命極短，往往為一次性用品，人工成本較大，制作過(guò)程耗時(shí)耗力，效率較低。

4、因此，需提供一種能解決渦輪葉片裝爐問(wèn)題的工裝。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了解決現(xiàn)有技術(shù)的渦輪葉片裝爐存在的各種問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪葉片真空熱處理的工裝夾具。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案，一種用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪葉片真空熱處理的工裝夾具，所述夾具包括：用于夾持待夾持葉片的第一夾持塊、第二夾持塊以及設(shè)置在第一夾持塊和第二夾持塊上用于與待夾持葉片接觸的支撐塊，所述第一夾持塊和第二夾持塊的一端通過(guò)鉸鏈連接，所述第一夾持塊與第二夾持塊為耐高溫鉬鑭合金材料制成，所述支撐塊為耐高溫陶瓷塊。

3、本發(fā)明所提供的用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪葉片真空熱處理的工裝夾具，還具有這樣的特征，所述鉸鏈采用間隙配合的孔銷結(jié)構(gòu)連接，所述孔銷結(jié)構(gòu)中設(shè)有用于固定的圓柱銷。

4、本發(fā)明所提供的用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪葉片真空熱處理的工裝夾具，還具有這樣的特征，所述第一夾持塊和所述第二夾持塊均設(shè)有沉夾孔，所述支撐塊設(shè)置在所述沉夾孔中。

5、本發(fā)明所提供的用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪葉片真空熱處理的工裝夾具，還具有這樣的特征，所述第一夾持塊和所述第二夾持塊間設(shè)有內(nèi)腔體，所述內(nèi)腔體與待夾持葉片身型面匹配且留有間隙。

6、本發(fā)明所提供的用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪葉片真空熱處理的工裝夾具，還具有這樣的特征，所述第一夾持塊設(shè)有凸面，所述凸面與待夾持葉片葉盆匹配；所述第二夾持塊設(shè)有凹面，所述凹面與待夾持葉片葉背匹配。

7、本發(fā)明所提供的用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪葉片真空熱處理的工裝夾具，還具有這樣的特征，所述支撐塊上端為球面，所述球面相對(duì)于所述第一夾持塊和所述第二夾持塊凸出，凸出部高度為1mm-5mm。

8、本發(fā)明所提供的用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪葉片真空熱處理的工裝夾具，還具有這樣的特征，所述支撐塊設(shè)有4塊，四塊支撐塊對(duì)稱設(shè)置在第一夾持塊和第二夾持塊上。

9、本發(fā)明所提供的用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪葉片真空熱處理的工裝夾具，還具有這樣的特征，所述第一夾持塊和所述第二夾持塊的另一端之間形成容納腔，所述容納腔內(nèi)寬與所述第一夾持塊和所述第二夾持塊一端的寬度配合，容納腔用于容納另一相同結(jié)構(gòu)工裝夾具的一端。

10、本發(fā)明所提供的用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪葉片真空熱處理的工裝夾具，還具有這樣的特征，所述鉬鑭合金中的鑭元素含量為0.1％-0.5％。

11、有益效果：

12、本發(fā)明所提供的用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪葉片真空熱處理的工裝夾具采用鉬鑭合金制作的夾具替代鎳鉻絲掛裝，提高工裝壽命，節(jié)約人工裝掛時(shí)間；夾具主體內(nèi)型腔表面與葉片身型面匹配且有間隙，保證了冷卻時(shí)氬氣能在葉片表面自由流動(dòng)，避免了夾具材料與夾持的葉片之間互相擴(kuò)散導(dǎo)致零件污染，確保了零件質(zhì)量。

13、本發(fā)明所提供的用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪葉片真空熱處理的工裝夾具使用壽命長(zhǎng)，平均使用次數(shù)在500次以上。采用本發(fā)明所提供的工裝夾具吊掛葉片約30s完成一件葉片的裝掛，可節(jié)約近20倍人工時(shí)間成本，生產(chǎn)效率有較大的提高。同時(shí)本發(fā)明所提供結(jié)構(gòu)的特殊型面結(jié)構(gòu)，該夾具能增加30％零件裝載數(shù)。

技術(shù)特征：

1.一種用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪葉片真空熱處理的工裝夾具，其特征在于，所述夾具包括：用于夾持待夾持葉片的第一夾持塊、第二夾持塊以及設(shè)置在第一夾持塊和第二夾持塊上用于與待夾持葉片接觸的支撐塊，

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪葉片真空熱處理的工裝夾具，其特征在于，所述鉸鏈采用間隙配合的孔銷結(jié)構(gòu)連接，所述孔銷結(jié)構(gòu)中設(shè)有用于固定的圓柱銷。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪葉片真空熱處理的工裝夾具，其特征在于，所述第一夾持塊和所述第二夾持塊均設(shè)有沉夾孔，所述支撐塊設(shè)置在所述沉夾孔中。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪葉片真空熱處理的工裝夾具，其特征在于，所述第一夾持塊和所述第二夾持塊間設(shè)有內(nèi)腔體，所述內(nèi)腔體與待夾持葉片身型面匹配且留有間隙。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪葉片真空熱處理的工裝夾具，其特征在于，所述第一夾持塊設(shè)有凸面，所述凸面與待夾持葉片葉盆匹配；所述第二夾持塊設(shè)有凹面，所述凹面與待夾持葉片葉背匹配。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪葉片真空熱處理的工裝夾具，其特征在于，所述支撐塊上端為球面，所述球面相對(duì)于所述第一夾持塊和所述第二夾持塊凸出，凸出部高度為1mm-5mm。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪葉片真空熱處理的工裝夾具，其特征在于，所述支撐塊設(shè)有4塊，四塊支撐塊對(duì)稱設(shè)置在第一夾持塊和第二夾持塊上。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪葉片真空熱處理的工裝夾具，其特征在于，所述第一夾持塊和所述第二夾持塊的另一端之間形成容納腔，所述容納腔內(nèi)寬等于所述第一夾持塊和所述第二夾持塊一端的寬度。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪葉片真空熱處理的工裝夾具，其特征在于，所述鉬鑭合金中的鑭元素含量為0.1％-0.5％。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了一種用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪葉片真空熱處理的工裝夾具，屬于真空熱處理技術(shù)領(lǐng)域，所述夾具包括：用于夾持待夾持葉片的第一夾持塊、第二夾持塊以及設(shè)置在第一夾持塊和第二夾持塊上用于與待夾持葉片接觸的支撐塊，所述第一夾持塊和第二夾持塊的一端通過(guò)鉸鏈連接，所述第一夾持塊與第二夾持塊為耐高溫鉬鑭合金材料制成，所述支撐塊為耐高溫陶瓷塊。本發(fā)明所提供的用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪葉片真空熱處理的工裝夾具采用鉬鑭合金制作的夾具替代鎳鉻絲掛裝，提高工裝壽命，節(jié)約人工裝掛時(shí)間；夾具主體內(nèi)型腔表面與葉片身型面匹配且有間隙，保證了冷卻時(shí)氬氣能在葉片表面自由流動(dòng)，避免了夾具材料與夾持的葉片之間互相擴(kuò)散導(dǎo)致零件污染，確保了零件質(zhì)量。

技術(shù)研發(fā)人員：廖勇,高婷艷,王莉,柳衛(wèi),陳代彬,程恩,李旻希
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國(guó)航發(fā)航空科技股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/26