【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于渦輪盤加工，具體涉及一種雙合金渦輪盤激光增材制造方法以及導(dǎo)熱裝置。
技術(shù)介紹
1、渦輪盤是飛機發(fā)動機主要零件之一，作為航空發(fā)動機關(guān)鍵件，承受著高溫、高應(yīng)力的疊加作用，工作條件極為苛刻，制備工藝復(fù)雜，技術(shù)難度大，長期以來都是我國發(fā)動機發(fā)展的難點之一。隨著對航空發(fā)動機要求的不斷提高，采用單一合金制備的航空發(fā)動機核心部件已難以滿足性能需求，采用能同時滿足不同力學(xué)性能要求的雙合金渦輪盤已成為必然趨勢。
2、傳統(tǒng)雙合金渦輪盤采用盤體和葉片環(huán)擴散焊焊接而成，由于該類盤件為高速旋轉(zhuǎn)件，長期工作于高負(fù)荷、高溫、高壓等極端條件，若焊接區(qū)存在缺陷將直接影響發(fā)動機穩(wěn)定性和安全性。為更好的制造出性能優(yōu)異的雙合金渦輪盤，本專利技術(shù)提出了一種激光增材制造雙合金渦輪盤的方法，該方法生產(chǎn)周期短，可實施性高，制造難度更小；從接頭性能上該方法優(yōu)于擴散焊且不易產(chǎn)生焊接缺陷，能更好的適用于渦輪盤極端工作條件。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)的目的在于提供一種雙合金渦輪盤激光增材制造方法以及導(dǎo)熱裝置，以解決上述
技術(shù)介紹
中提出的問題。
2、為實現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)提供如下技術(shù)方案：一種雙合金渦輪盤激光增材制造用導(dǎo)熱裝置，包括一對可隨著渦輪盤盤體同步轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)動主體，一對所述轉(zhuǎn)動主體一端邊緣均設(shè)置有冷卻氣流通道，所述冷卻氣流通道上設(shè)置有相對于轉(zhuǎn)動主體靜止的靜止主體，所述靜止主體由兩個半圓環(huán)組成閉合的圓環(huán)結(jié)構(gòu)，且兩個半圓環(huán)的拼接處通過固定件固定連接，所述靜止主體內(nèi)側(cè)與冷卻氣流通道對應(yīng)處設(shè)置有用
3、優(yōu)選的，所述固定件包括位于兩個半圓環(huán)拼接處的墊片，所述墊片的兩端分別通過緊固螺母b與兩個半圓環(huán)固定連接。
4、優(yōu)選的，所述轉(zhuǎn)動主體采用紫銅材質(zhì)制作而成，且轉(zhuǎn)動主體為貫穿式結(jié)構(gòu)。
5、優(yōu)選的，所述定位凸起僅延伸至冷卻氣流通道內(nèi)三分之一的深度位置。
6、一種雙合金渦輪盤激光增材制造方法，采用所述的導(dǎo)熱裝置，具體步驟包括：步驟一：將激光選區(qū)熔化成形的渦輪盤體待增材制造葉片區(qū)進行初拋；利用機械加工方式去除表面氧化膜并保證待加工面與夾持端同心度不大于0.1mm；
7、步驟二：對待加工區(qū)域進行熒光檢測，加工區(qū)域無熒光顯示；利用超聲清洗機將零件清洗干凈并烘干，標(biāo)記待加工面厚度方向中線；
8、步驟三：利用三維建模軟件處理葉片模型，并導(dǎo)入3damppplanner軟件生成打印軌跡逐層輸出打印軌跡文件；
9、步驟四：安裝盤體導(dǎo)熱裝置，先一對轉(zhuǎn)動主體套裝入盤體相應(yīng)部位，并用緊固螺母a進行固定，確保與盤體配合緊密，防止盤體轉(zhuǎn)動時發(fā)生滑移；后將組成靜止主體的兩個半圓環(huán)裝配到對應(yīng)的轉(zhuǎn)動主體上，再用緊固螺母b和墊片進行拼接；最后將位于同一個靜止主體上的一對連通口分別安裝進氣管和出氣管；冷卻工裝安裝完畢后，將零件加持固定于加工臺上，調(diào)整零件加工面同軸度小于0.2mm；
10、步驟五：取適量k477粉末，粒徑15～53μm，利用烘箱烘干粉末后倒入送粉裝置；
11、步驟六：利用全封閉惰性氣體保護激光直接沉積成形設(shè)備進行葉片打印；葉片每層打印結(jié)束后待基體冷卻至50℃以下方可進行下一層打??；
12、步驟七：將打印結(jié)束后的渦輪盤進行熱等靜壓+固溶雙時效處理；
13、步驟八：對雙合金渦輪盤毛坯按圖紙加工成所需尺寸。
14、優(yōu)選的，所述步驟五中，k477粉末粒徑為15～53μm，烘箱烘粉溫度100℃，烘粉時間1h。
15、優(yōu)選的，所述步驟六的工藝參數(shù)如下：激光功率400～600w，送粉量2.5～3g/min，搭接率50％，填充掃描速度650～750mm/min，輪廓掃描速度400～500mm/min，送粉氣流量為8～10l/min，保護氣流量為20～25l/min，高壓渦輪盤掃描軌跡與x軸正方向夾角為+20°～+30°，低壓渦輪盤掃描軌跡與x軸正方向夾角為-60～-70°，偏置輪廓數(shù)為1～3，掃描軌跡為平行線+輪廓偏置，逐層交換起點。
16、優(yōu)選的，所述步驟七中，熱等靜壓制度為：溫度1150～1180℃，壓力140～180mpa，保溫時間2～5h；固溶雙時效制度：固溶980℃，保溫1h后氬氣快冷至室溫，雙時效720℃，保溫8h，以50℃/h冷卻至620℃，保溫8h后氬氣快冷至200℃以下出爐。
17、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)的有益效果是：本專利技術(shù)利用送粉激光增材制造方法成功實現(xiàn)了雙合金渦輪盤制造，零件經(jīng)熒光、x射線檢測合格，且制造的零件具有很好的使用性能。本專利技術(shù)針對k477的成形工藝和裂紋控制方法不僅適用于本雙合金渦輪盤的激光增材制造，也能推廣于相似易開裂、難成形的高溫合金材料和結(jié)構(gòu)，為解決航空航天高溫合金材料激光增材制造困難提供了一種良好的解決思路。
本文檔來自技高網(wǎng)...【技術(shù)保護點】
1.一種雙合金渦輪盤激光增材制造用導(dǎo)熱裝置，其特征在于：包括一對可隨著渦輪盤盤體同步轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)動主體(1)，一對所述轉(zhuǎn)動主體(1)一端邊緣均設(shè)置有冷卻氣流通道(7)，所述冷卻氣流通道(7)上設(shè)置有相對于轉(zhuǎn)動主體(1)靜止的靜止主體(2)，所述靜止主體(2)由兩個半圓環(huán)組成閉合的圓環(huán)結(jié)構(gòu)，且兩個半圓環(huán)的拼接處通過固定件固定連接，所述靜止主體(2)內(nèi)側(cè)與冷卻氣流通道(7)對應(yīng)處設(shè)置有用于限位的定位凸起(8)，每個所述靜止主體(2)均設(shè)置有一對連通口(4)，且連通口(4)與對應(yīng)的冷卻氣流通道(7)相互連通，所述轉(zhuǎn)動主體(1)上設(shè)置有用于能讓轉(zhuǎn)動主體(1)與渦輪盤盤體固定連接的多個緊固螺母A(3)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙合金渦輪盤激光增材制造用導(dǎo)熱裝置，其特征在于：所述固定件包括位于兩個半圓環(huán)拼接處的墊片(5)，所述墊片(5)的兩端分別通過緊固螺母B(6)與兩個半圓環(huán)固定連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙合金渦輪盤激光增材制造用導(dǎo)熱裝置，其特征在于：所述轉(zhuǎn)動主體(1)采用紫銅材質(zhì)制作而成，且轉(zhuǎn)動主體(1)為貫穿式結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所
5.一種雙合金渦輪盤激光增材制造方法，其特征在于：采用權(quán)利要求1-4任意一項所述的導(dǎo)熱裝置，具體步驟包括：步驟一：將激光選區(qū)熔化成形的渦輪盤體待增材制造葉片區(qū)進行初拋；利用機械加工方式去除表面氧化膜并保證待加工面與夾持端同心度不大于0.1mm；
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種雙合金渦輪盤激光增材制造方法，其特征在于：所述步驟五中，K477粉末粒徑為15～53μm，烘箱烘粉溫度100℃，烘粉時間1h。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種雙合金渦輪盤激光增材制造方法，其特征在于：所述步驟六的工藝參數(shù)如下：激光功率400～600W，送粉量2.5～3g/min，搭接率50％，填充掃描速度650～750mm/min，輪廓掃描速度400～500mm/min，送粉氣流量為8～10L/min，保護氣流量為20～25L/min，高壓渦輪盤掃描軌跡與X軸正方向夾角為+20°～+30°，低壓渦輪盤掃描軌跡與X軸正方向夾角為-60～-70°，偏置輪廓數(shù)為1～3，掃描軌跡為平行線+輪廓偏置，逐層交換起點。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種雙合金渦輪盤激光增材制造方法，其特征在于：所述步驟七中，熱等靜壓制度為：溫度1150～1180℃，壓力140～180MPa，保溫時間2～5h；固溶雙時效制度：固溶980℃，保溫1h后氬氣快冷至室溫，雙時效720℃，保溫8h，以50℃/h冷卻至620℃，保溫8h后氬氣快冷至200℃以下出爐。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種雙合金渦輪盤激光增材制造用導(dǎo)熱裝置，其特征在于：包括一對可隨著渦輪盤盤體同步轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)動主體(1)，一對所述轉(zhuǎn)動主體(1)一端邊緣均設(shè)置有冷卻氣流通道(7)，所述冷卻氣流通道(7)上設(shè)置有相對于轉(zhuǎn)動主體(1)靜止的靜止主體(2)，所述靜止主體(2)由兩個半圓環(huán)組成閉合的圓環(huán)結(jié)構(gòu)，且兩個半圓環(huán)的拼接處通過固定件固定連接，所述靜止主體(2)內(nèi)側(cè)與冷卻氣流通道(7)對應(yīng)處設(shè)置有用于限位的定位凸起(8)，每個所述靜止主體(2)均設(shè)置有一對連通口(4)，且連通口(4)與對應(yīng)的冷卻氣流通道(7)相互連通，所述轉(zhuǎn)動主體(1)上設(shè)置有用于能讓轉(zhuǎn)動主體(1)與渦輪盤盤體固定連接的多個緊固螺母a(3)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙合金渦輪盤激光增材制造用導(dǎo)熱裝置，其特征在于：所述固定件包括位于兩個半圓環(huán)拼接處的墊片(5)，所述墊片(5)的兩端分別通過緊固螺母b(6)與兩個半圓環(huán)固定連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙合金渦輪盤激光增材制造用導(dǎo)熱裝置，其特征在于：所述轉(zhuǎn)動主體(1)采用紫銅材質(zhì)制作而成，且轉(zhuǎn)動主體(1)為貫穿式結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙合金渦輪盤激光增材制造用導(dǎo)熱裝置，其特征在于：所述定位凸起(8)僅延伸至冷卻氣流通道(7)內(nèi)三分之一的深度位置。
5.一種雙合金渦輪盤激光增材制造方法，其特征在于：采用權(quán)...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：高俊杰，張峰，魏翔宇，王濤，韋一，王拓迪，房立家，王樹全，
申請(專利權(quán))人：航發(fā)優(yōu)材鎮(zhèn)江增材制造有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
還沒有人留言評論。發(fā)表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。