【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及航空發動機零件加工，尤其涉及一種航空發動機鈦合金異形件的加工方法。
技術介紹
1、航空發動機需要在高溫、高壓、高轉速、高負荷條件下，長時間、高可靠的工作。結合圖1所示，為航空發動機上的鈦合金異形件結構示意圖，其采用ta15板材制造，ta15屬于難加工材料，其抗拉強度和屈服極限較高，需要較大的沖擊力，并且由于彈性模數e值較低，冷成型回彈大，且不規則；延伸率δ5和斷面收縮率ψ都比較低，不利于沖壓成型，材料厚度2.5，成型難度更大，零件在軸向上是由“大肚子”樣條曲線橢圓到“小肚子”樣條曲線橢圓變化的變截面異形結構。允許沿母線有2條縱向焊縫，在軸向上存在負角度，總高198mm，長軸由768.3mm向837.5mm轉接，短軸由540.5mm向421.3mm轉接，尺寸長短軸公差為0.4，整體面輪廓度2，對于該鈦合金異形件采用超塑成型對材料晶粒要求高，材料力學性能保證難，加工成本高。因此，需要提出一種航空發動機鈦合金異形件的加工方法，以達到滿足零件形狀、尺寸精度的質量要求。
技術實現思路
1、本專利技術的主要目的是提出一種航空發動機鈦合金異形件的加工方法，旨在解決上述技術問題。
2、為實現上述目的，本專利技術提出一種航空發動機鈦合金異形件的加工方法，步驟包括：
3、步驟s1：制作毛坯，毛坯按照鈦合金異形件沿長軸分割成兩個對稱的制件并展開后，單邊留余量下料后滾圓，作為熱成形前毛坯；
4、步驟s2：涂保護涂層，對毛坯兩面刷氮化硼保護涂料，同時對模具成
5、步驟s3：熱成形，模具隨設備升溫至設定值，將毛坯放入模具進行熱成形，得到沿長軸分開的帶加強筋的半成品毛坯，保證半成品毛坯的型面和尺寸精度；
6、步驟s4：清洗保護涂料，在清水內用百潔布擦拭半成品毛坯表面氮化硼，無污漬殘留；
7、步驟s5：切割外形，以加強筋定位找正零件，對半成品毛坯進行切割，得到分半零件；
8、步驟s6：去除氧化層；
9、步驟s7：采用激光焊兩個分半零件焊接得到一個完整的鈦合金異形件。
10、優選的，在所述步驟s1中，在制作毛坯時，將鈦合金異形件沿長軸對稱分割成兩個完全相同的制件，將制件展開后，沿長軸方向單邊增加80-100mm的余量，沿制件高度方向單邊留50-80mm的余量，下扇形展開料。
11、優選的，在所述步驟s1中，所述毛坯為半錐筒形狀，下料得到扇形展開料后，采用三軸滾床將扇形展開料滾彎成半錐筒形狀。
12、優選的，在所述步驟s2中，所述氮化硼保護涂料為氮化硼粉末與酒精的混合物，溶劑比例為1:1。
13、優選的，在所述步驟s3中進行熱成型時，所采用的模具材料為1cr18niti，模具凹模型面是零件外表面型面的0.998倍，寬度沿型向兩面延伸；凸模是零件內型面的0.998倍，寬度與凹模一致；模具隨設備升溫至750℃±10℃之后在裝入毛坯。
14、優選的，所述半成品毛坯是分半零件分別上下向兩端延伸60-70mm，并分別在延伸10-15mm位置處設置長度為150-200mm長的加強筋。
15、優選的，所述加強筋為寬度為5mm的槽狀結構；在所述步驟s5中，采用激光切割機進行切割，切割時采用所述加強筋進行找正、定位。
16、優選的，在所述步驟s3中，熱成形溫度為750℃±10℃，設備壓力為20-30t，保溫保壓時間為15-18min。
17、優選的，在所述步驟s6中，去除氧化層時，先采用吹砂，去除分半零件表面較厚氧化層，再進行酸洗，精確去除分半零件表面氧化層，保證分半零件表面粗糙度。
18、優選的，在所述步驟s7中，焊接后要求兩個分半零件的間隙不大于0.2mm，錯牙不大于0.1mm；在進行激光焊接之前，需要對分半零件的待焊表面進行清理，清理方式采用酸洗或拋光，酸洗有效期為120h，拋光有效期為8h，在有效期內的分半零件在焊接前，需要用酒精或丙酮對待焊處進行清理，不允許存在任何污漬；激光焊接前需先通氬氣進行保護，通氬氣時間不低于1min，設備采用功率3050-3100w，焊接速度0.01-0.05m/s，離焦量為0-3mm，激光偏角為0-5°，頻率4-45hz，占峰比為50％。
19、由于采用了上述技術方案，本專利技術的有益效果如下：
20、(1)采用本專利技術所提供的加工方法，采用合理的分型，和科學的辦毛坯結構，通過合理的工藝參數實現半成品毛坯型面的精確性，合理的焊接方法及焊接參數，大大提高工作效率和零件質量。
21、(2)在本專利技術中，利用帶加強筋的熱壓形方法分半成形，加強筋為外形加工工藝基準，保證零件外形加工與成形同軸，實現零件外形的精確加工，先吹砂，再酸洗的去除熱成形表面氧化層的加工方法，將去除氧化層時間由72h縮短至2h，通過激光焊的脈沖焊進行焊接，實現在大氣下小變形焊接，以達到滿足零件尺寸和形狀精度的質量要求，大幅提高工作效率，降低了零件的加工成本。
22、(3)目前加工方法已在現場使用，已達到專利技術目的要求。
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1.一種航空發動機鈦合金異形件的加工方法，其特征在于，步驟包括：
2.如權利要求1所述的一種航空發動機鈦合金異形件的加工方法，其特征在于，在所述步驟S1中，在制作毛坯時，將鈦合金異形件(1)沿長軸對稱分割成兩個完全相同的制件，將制件展開后，沿長軸方向單邊增加80-100mm的余量，沿制件高度方向單邊留50-80mm的余量，下扇形展開料。
3.如權利要求2所述的一種航空發動機鈦合金異形件的加工方法，其特征在于，在所述步驟S1中，所述毛坯為半錐筒形狀，下料得到扇形展開料后，采用三軸滾床將扇形展開料滾彎成半錐筒形狀。
4.如權利要求1所述的一種航空發動機鈦合金異形件的加工方法，其特征在于，在所述步驟S2中，所述氮化硼保護涂料為氮化硼粉末與酒精的混合物，溶劑比例為1:1。
5.如權利要求1所述的一種航空發動機鈦合金異形件的加工方法，其特征在于，在所述步驟S3中進行熱成型時，所采用的模具材料為1Cr18NiTi，模具凹模型面是零件外表面型面的0.998倍，寬度沿型向兩面延伸；凸模是零件內型面的0.998倍，寬度與凹模一致；模具隨設備升溫至75
6.如權利要求1所述的一種航空發動機鈦合金異形件的加工方法，其特征在于，所述半成品毛坯(2)是分半零件分別上下向兩端延伸60-70mm，并分別在延伸10-15mm位置處設置長度為150-200mm長的加強筋(2a)。
7.如權利要求1所述的一種航空發動機鈦合金異形件的加工方法，其特征在于，所述加強筋(2a)為寬度為5mm的槽狀結構；在所述步驟S5中，采用激光切割機進行切割，切割時采用所述加強筋(2a)進行找正、定位。
8.如權利要求1所述的一種航空發動機鈦合金異形件的加工方法，其特征在于，在所述步驟S3中，熱成形溫度為750℃±10℃，設備壓力為20-30T，保溫保壓時間為15-18min。
9.如權利要求1所述的一種航空發動機鈦合金異形件的加工方法，其特征在于，在所述步驟S6中，去除氧化層時，先采用吹砂，去除分半零件表面較厚氧化層，再進行酸洗，精確去除分半零件表面氧化層，保證分半零件表面粗糙度。
10.如權利要求1所述的一種航空發動機鈦合金異形件的加工方法，其特征在于，在所述步驟S7中，
...【技術特征摘要】
1.一種航空發動機鈦合金異形件的加工方法，其特征在于，步驟包括：
2.如權利要求1所述的一種航空發動機鈦合金異形件的加工方法，其特征在于，在所述步驟s1中，在制作毛坯時，將鈦合金異形件(1)沿長軸對稱分割成兩個完全相同的制件，將制件展開后，沿長軸方向單邊增加80-100mm的余量，沿制件高度方向單邊留50-80mm的余量，下扇形展開料。
3.如權利要求2所述的一種航空發動機鈦合金異形件的加工方法，其特征在于，在所述步驟s1中，所述毛坯為半錐筒形狀，下料得到扇形展開料后，采用三軸滾床將扇形展開料滾彎成半錐筒形狀。
4.如權利要求1所述的一種航空發動機鈦合金異形件的加工方法，其特征在于，在所述步驟s2中，所述氮化硼保護涂料為氮化硼粉末與酒精的混合物，溶劑比例為1:1。
5.如權利要求1所述的一種航空發動機鈦合金異形件的加工方法，其特征在于，在所述步驟s3中進行熱成型時，所采用的模具材料為1cr18niti，模具凹模型面是零件外表面型面的0.998倍，寬度沿型向兩面延伸；凸模是零件內型面的0.998倍，寬度與凹模一致；模具隨設備升溫至75...
【專利技術屬性】
技術研發人員：李明，韓俊，劉興紅，梁良，劉志飛，邱丹，熊健，
申請(專利權)人：中國航發貴州黎陽航空動力有限公司，
類型：發明
國別省市：
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