[发明专利]一种基于钛合金的航空发动机叶片的锻造工艺

权利要求书

1.一种基于钛合金的航空发动机叶片的锻造工艺，其特征在于：其包括以下步骤：

步骤(1)、下料，钛合金棒料直径规格根据所需零件尺寸要求下料，棒料直径公差控制在±0.1mm以内，棒料重量公差控制在±2g以内；

步骤(2)、表面清理，去除棒料表面的污物及表面缺陷，提高表面粗糙度；

步骤(3)、喷涂玻璃润滑剂，采用喷涂工艺将步骤(2)中的棒料表面喷涂玻璃润滑剂；

步骤(4)、棒料加热，将步骤(3)中的棒料装炉加热，加热温度为材料β相变温度下30℃～50℃，保温至棒料受热均匀；

步骤(5)、挤压，将步骤(4)中的棒料快速从炉膛中取出放入挤压阴模并迅速打击获得挤压件，待挤压件冷却后测量其杆部尺寸和头部高度，检查表面质量无缺陷；

步骤(6)、表面清理，清除干净挤压件表面残留的玻璃润滑剂以及氧化皮，提高表面粗糙度；

步骤(7)、浸涂玻璃润滑剂，采用浸涂工艺将步骤(6)中的挤压件表面涂覆玻璃润滑剂；

步骤(8)、预锻加热，将步骤(7)中的挤压件装炉加热，加热温度为材料β相变温度下30℃～50℃，保温至挤压件受热均匀；

步骤(9)、预锻，将步骤(8)中的挤压件快速从炉膛中取出放入预锻模具下模并迅速打击获得预锻件，预锻时叶根变形量为10％～20％，叶身变形量为40％～70％，待预锻件冷却后测量其叶身相应位置截面的厚度尺寸，检查表面质量无缺陷；

步骤(10)、表面清理，清除干净预锻件表面残留的玻璃润滑剂以及氧化皮，提高表面粗糙度；

步骤(11)、喷涂玻璃润滑剂，采用喷涂工艺将步骤(10)中的预锻件表面喷涂玻璃润滑剂；

步骤(12)、终锻加热，将步骤(11)中的预锻件装炉加热，加热温度为材料β相变温度下30℃～50℃，保温至预锻件受热均匀；

步骤(13)、终锻，将步骤(12)中的预锻件快速从炉膛中取出放入终锻模具下模内并迅速打击获得终锻件，终锻时叶根变形量为10％～30％，叶身变形量为30％～50％，待终锻件冷却后，测量其叶身型面及缘板尺寸参数，其中叶身型面厚度单边留出0.15mm～0.2mm的化铣量，检查表面质量无缺陷；

步骤(14)、表面清理，清除干净终锻件表面残留的玻璃润滑剂以及氧化皮；

步骤(15)、切边，切边后终锻件叶身进排气边位置距成品叶片的余量为2mm～3mm；

步骤(16)、预化铣，将步骤(15)中的终锻件进行预化铣，将终锻件的型面单面厚度减薄0.06mm～0.10mm；

步骤(17)、振动光饰；

步骤(18)、扭弯校正，在室温下使用精锻叶片校正扳手对步骤(18)中的终锻件的叶型弯曲、扭角和缘板尺寸进行校正，使终锻件的叶型弯曲、扭角和缘板尺寸达到所需工艺要求；

步骤(19)、酸腐蚀终锻件的表面；

步骤(20)、热处理，根据不同的钛合金材料对终锻件进行一次或多次热处理，当进行多次热处理时，步骤(18)和步骤(19)设置在多次热处理之间进行；

步骤(21)、振动光饰；

步骤(22)、化铣、将步骤(21)中的终锻件进行化铣，使终锻件的型面厚度尺寸满足最终成品叶片的厚度要求；

步骤(23)、终检，按照终检要求，检测叶片的金相及力学性能，并逐一对叶片的表面质量、叶型形状、型面尺寸和缘板内侧面进行检查，挑选出符合成品叶片图纸要求的锻件，完成锻造加工。

2.根据权利要求1所述的一种基于钛合金的航空发动机叶片的锻造工艺，其特征在于：所述步骤(2)、所述步骤(6)、所述步骤(10)和所述步骤(14)中的表面清理方法为钢砂抛丸、吹砂、振动光饰、酸腐蚀中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的一种基于钛合金的航空发动机叶片的锻造工艺，其特征在于：所述步骤(3)和所述步骤(11)中，喷涂玻璃润滑剂的工艺为：将棒料或预锻件放入加热箱中，加热温度为100℃～200℃，加热时间30～90min，然后从加热箱中取出棒料或预锻件，将配制好的玻璃润滑剂溶液使用喷枪均匀地喷敷在棒料或预锻件表面，喷枪距棒料或预锻件25cm～40cm，涂层厚度控制在0.06mm～0.08mm，检查表面涂料颜色均匀、无金属原色外漏，喷好后室温通风处放置1小时以上，得到玻璃润滑剂厚度和表面满足要求的棒料或预锻件。