【作 者】盧熠;羅鴻飛;吳永安;王華東
【前 言】
低壓渦輪機(jī)匣 ( 圖 1) 是航空發(fā)動機(jī)關(guān)鍵零件,該零件為碗狀,屬典型大錐形、大高度異形環(huán)件,大、小頭截面面積差異大,零件壁厚薄,加工時(shí)易產(chǎn)生變形。零件材料為 IN718,該合金在鍛造過程中,過程參數(shù)如加熱溫度、保溫時(shí)間、轉(zhuǎn)移時(shí)間、工模具預(yù)熱溫度、軋制曲線、終鍛溫度等控制對其性能及一致性影響極大。采用傳統(tǒng)方式生產(chǎn)該類鍛件是先將坯料制備成矩形,通過等截面轉(zhuǎn)換的方式,利用掰形沖頭將鍛件制成異形中間坯后,再通過異形軋制的方式成形。采用該方式生產(chǎn)的鍛件材料利用率低、制造成本高、加工后及使用過程中易變形。
目前,用于國產(chǎn)商用航空發(fā)動機(jī)的低壓渦輪機(jī)匣投料重量為 1327kg,鍛件重量為 1122kg,交付重量為 577kg,鍛件材料利用率僅為 51%,環(huán)軋件到零件的材料利用率低于 15%。此次試制的低壓渦輪機(jī)匣鍛件通過整體精密成形 ( 圖 2),低壓渦輪機(jī)匣鍛件重量降低至 650kg,鍛件材料利用率可提升至 80%,節(jié)約原材料約 580kg,僅原材料節(jié)約降低成本 20 多萬元,大幅降低低壓渦輪機(jī)匣制造成本。
【結(jié) 論】
經(jīng)生產(chǎn)實(shí)踐驗(yàn)證,異形坯料脹形制坯技術(shù)、大錐度環(huán)件精密軋制成形過程控制技術(shù)以及大錐度精密環(huán)件低應(yīng)力制造技術(shù)生產(chǎn)的低壓渦輪機(jī)匣鍛件,成形效果良好,尺寸滿足零件加工要求,鍛件應(yīng)力分布均勻,組織均勻良好。
以下是正文: