[发明专利]用于重塑具有使用锤击来变形的至少一个区域的涡轮机叶片的方法

说明书

技术领域

本发明涉及航空器涡轮喷气引擎的整体叶片转子(integrally bladed rotor,IBR)的维修领域，更具体地涉及任何涡轮引擎叶片的维修。

背景技术

航空器喷气引擎通常包括轴向地安装在涡轮喷气引擎中的多个叶片转子盘。由本领域的技术人员已知为风扇的上游叶片盘一方面具有在涡轮喷气引擎中将气流从上游加速到下游的功能以及另一方面具有提供航空器的推力的功能。

当航空器在飞行过程中时，涡轮喷气引擎可能吸入使风扇叶片损坏和变形的异物(小鸟，尘土，等等)。然后降低风扇叶片的性能水平和使用寿命，其体现了一种缺陷。以已知的方式，为了重塑风扇叶片，将此后者放置在具有腔的冲模中，所述腔的形状对应于优化形状的叶片的形状。一旦所述风扇叶片在冲模中时，损坏/变形的叶片在700℃范围温度下被压缩，使得此后者具有冲模的腔的形状并因此获得了优化的形状。

通常，风扇包括大尺寸的径向叶片，以提高涡轮喷气引擎的稀释比例。为了限制风扇的质量并改进其动力特性，涡轮喷气引擎的风扇通常在已知为“整体叶片转子”(缩写为IBR)的一个整体零件中形成。当IBR的叶片被损坏时，它们不能够通过传统的方法修理，假定叶片不能由IBR单独地分离。

为了消除此缺陷，由SNECMA公司提出的法国专利申请FR2882533A1和FR2902360A1公开了一种用于通过添加材料修复IBR的方法，其中材料样本借助于电子束焊接到IBR上。此种方法在当部分叶片已经被撕破时是适当的，但在当IBR的叶片发生变形时是难以实施的。因此，在实践中，其叶片变形的IBR没有修复。

发明内容

为了消除至少一些此缺陷，本发明涉及一种重塑包括至少一个变形区域的涡轮引擎叶片的方法，所述方法包括锤击变形区域，以能够修复所述区域的形状的步骤。

尽管本发明源自与涡轮喷气引擎的整体叶片转子(IBR)的叶片修复有关的问题，但是，本发明更通常地涉及任何涡轮引擎叶片的修复。

锤击方法在现有技术中已知，例如在专利申请FR2815280A1、FR2815281A1和FR2873609A1中已知，以改进机械零件特别是涡轮引擎叶片的电阻。锤击方法包括将小尺寸珠子或微珠冲击到待处理的表面上，以产生压应力的局部积累。

锤击的一个缺陷是其可能造成损害其性能的金属伸长和叶片变形。为此，已知的是待处理叶片在锤击过程中牢固地保持，以限制任何变形。

为了恢复叶片的形状，申请人放弃通常使用的锤击装置，以利用通常被认为是有害的效益。根据本发明的锤击在冷却的同时使得可有利地恢复叶片的形状。与现有技术相反，不需要将叶片提高至高温，这限制热损害的风险并使得可延长叶片的使用寿命。

优选地，该重塑方法包括超声锤击的步骤。有利地，超声锤击装置可以容易地定位和定向，这使得可用于待快速重塑的叶片的多个相邻变形区域。为了重塑整体叶片转子(IBR)，其中超声锤击装置可以放置在IBR的两个连续叶片之间是特别有利的。

因此，IBR的叶片形状可以通过修改超声锤击装置的位置和方向来快速地恢复。

优选地，由于叶片包括第一表面和与第一表面相对的第二表面，并且由于变形区域定位在第一表面上，因此第二表面在第一表面锤击过程中自由地变形。由于第二表面在变形区域的锤击过程中没有保持，因此变形区域的弯曲在锤击过程中是有利的，这使得能够快速地恢复变形区域的形状。

优选地，由于叶片包括第一表面和与第一表面相对的第二表面，并且由于变形区域定位在第一表面上，因此第二表面在第一表面的锤击过程中没有被锤击。这样，只有第一表面被施加以应力，这有利于变形区域的弯曲。

更优选地，该变形区域沿着大致垂直于变形区域的方向锤击，以快速且反复地恢复该区域。

根据本发明的一个方面，该用于重塑的方法包括：

-获得所述叶片轮廓；

-将所述轮廓与一参考轮廓比较，以从中推断出叶片的至少一个变形区域；

-利用一锤击装置按照所述装置的给定参数锤击叶片的变形区域，以恢复变形区域的形状；以及

将变形区域与锤击装置的参数的关联记录在变形数据库中。

有利地，通过将给定变形区域与锤击装置的参数进行关联而在锤击后以经验为主地形成一知识库。优选地，至少该变形区域的位置被。更优选地，该变形数据库包括该变形区域的至少一度的变形。更优选地，至少锤击的持续时间记录为锤击装置的参数。

根据本发明的一个方面，用于重塑的方法包括：

-获得所述叶片的轮廓；