[发明专利]大型钛合金风扇阻尼台叶片毛坯的制造方法

说明书

技术领域

本发明属于锻造技术，涉及对一种大型钛合金阻尼台风扇叶片毛坯制造方法的改进。

背景技术

一种大型钛合金阻尼台风扇叶片的毛坯结构参见图1，该叶片毛坯从左到右分为8段，依次是第1圆柱段1、第2圆柱段2、第1内圆弧段3、第3圆柱段4、第2内圆弧段5、第4圆柱段6、第3内圆弧段7和第5圆柱段8；第1圆柱段1的外径为D1，第2圆柱段2的外径为D2，第3圆柱段4的外径为D3，第4圆柱段6的外径为D2，第5圆柱段8的外径为D4，第1内圆弧段3的圆弧半径为R1，第2内圆弧段5的圆弧半径为R2，第3内圆弧段5的圆弧半径为R3。目前采用自由锻工艺进行制坯。自由锻工艺是采用横截面积较大的第5圆柱段8、第3圆柱段4等部位的横截面积来确定原始毛坯直径。然后通过自由锻造用胎模先将棒料进行合理分配，再进行拔长，并最终将被拔长部分的截面积达到叶身部分的横截面积要求。其缺点是：第一、毛坯尺寸误差大；第二、自由锻制坯时，一般采用天然气炉进行加热，不能精确的控制加热温度；第三加热过程中表面无防护层，很容易产生表面氧化现象，且在锻打过程中也会产生厚厚的氧化皮，不仅增加了原材料的消耗，得到的毛坯的表面质量也得不到保证。

发明内容

本发明的目的是：提出一种改进的大型钛合金阻尼台风扇叶片毛坯制造方法，以便保证毛坯尺寸的精度，精确控制加热温度，消除表面氧化现象，降低原材料的消耗，提高毛坯的表面质量。

本发明的技术方案是：大型钛合金风扇阻尼台叶片毛坯的制造方法，所制的叶片毛坯从左到右分为8段，依次是第1圆柱段1、第2圆柱段2、第1内圆弧段3、第3圆柱段4、第2内圆弧段5、第4圆柱段6、第3内圆弧段7和第5圆柱段8；第1圆柱段1的外径为D1，第2圆柱段2的外径为D2，第3圆柱段4的外径为D3，第4圆柱段6的外径为D2，第5圆柱段8的外径为D4，第1内圆弧段3的圆弧半径为R1，第2内圆弧段5的圆弧半径为R2，第3内圆弧段7的圆弧半径为R3；其特征在于，采用水平分模卧锻机和电炉进行加工；加工的步骤如下：

1、制备叶片顶锻件原始毛坯：首先确定叶片顶锻件原始毛坯尺寸，采用棒料制备叶片顶锻件的原始毛坯，叶片顶锻件原始毛坯的外径为D2，叶片顶锻件原始毛坯的长度A按下式计算：

A=V/S1……………………………………………………………………（1）

式中，V是叶片顶锻件的体积；S1是叶片顶锻件原始毛坯的横截面积；

按照叶片顶锻件原始毛坯尺寸下料，制备出叶片顶锻件原始毛坯；

2、进行第一次顶锻加工：

2.1、确定第一次顶锻加工后的叶片顶锻件毛坯尺寸：

D5=(1.1～1.5)D2………………………………………………………（2）

按照体积不变的原则，第1圆台段10的体积与第1内圆弧段3、第3圆柱段4的体积相等，可计算出尺寸A2；第6圆柱段9、第1圆台段10的体积与第1圆柱段1、第2圆柱段2的体积相等，可计算出尺寸A1；第2圆台段11的体积与第2内圆弧段5的体积相等，可计算出尺寸A3；第7圆柱段12的体积与第4圆柱段6、第3内圆弧段7和第5圆柱段8的体积相等，可计算出尺寸A4。

2.2、制造第一次顶锻加工模具：根据第一次顶锻加工后的叶片顶锻件毛坯尺寸制造第一次顶锻加工模具；

2.3、进行第一次顶锻加工：

对叶片顶锻件原始毛坯表面喷涂玻璃以达到防护表面的效果；第一次顶锻加工采用电炉对叶片顶锻件原始毛坯进行加热，保温温度920℃～960℃，保温时间25～35分钟，保温时间满足后采用石墨润滑剂对模具进行润滑，在水平分模卧锻机上加工。

3、进行第二次顶锻加工：

3.1、确定第二次顶锻加工后的叶片顶锻件毛坯尺寸：

L7=A1-A2…………………………………………………………………（3）

3.2、制造第二次顶锻加工模具：根据第二次顶锻加工后的叶片顶锻件毛坯尺寸制造第二次顶锻加工模具；

3.3、进行第二次顶锻加工：

第二次顶锻加工采用电炉对第一次顶锻加工的毛坯进行加热，保温温度920℃～960℃，保温时间25～35分钟，保温时间满足后采用石墨润滑剂对模具进行润滑，在水平分模卧锻机上加工。

4、进行第三次顶锻加工：

4.1、制造第三次顶锻加工模具：根据第三次顶锻加工后的叶片顶锻件毛坯尺寸制造第三次顶锻加工模具；

4.2、进行第三次顶锻加工：