[发明专利]一种旋流器流道的激光选区熔化成形工艺模型确定方法

说明书

本发明公开了一种旋流器流道的激光选区熔化成形工艺模型确定方法，首先建立不同流道尺寸的旋流器三维模型，并按三维模型进行多个零件的增材制造成形，再对成形后的旋流器流道几何尺寸进行测量，根据影响关系确定旋流器流道的几何尺寸，再重新修正旋流器三维模型，再按修正后的三维模型进行增材制造成形，去除流道表面的粉末粘连和激光轨迹，流道几何尺寸与流量值直接达到要求。本发明能够避免人工大量打磨流道，提高了流道一致性，提高了旋流器合格率，提高了加工效率。

技术领域

本发明属于激光选区熔化增材制造技术领域，具体涉及一种旋流器流道的激光选区熔化成形工艺模型确定方法。

背景技术

随着航空发动机技术的快速发展，为了提高燃烧室的温升及拓宽其稳定工作范围，保证火焰筒头部具有良好的雾化特性并形成良好的气流结构，航空发动机旋流器采用整体成形，且几何精度、流量值范围、一致性等要求也越来越高。采用传统制造工艺已很难满足设计要求。

激光选区熔化增材制造工艺(以下简称增材制造)具有无需专用模具、设计自由度高等特点，适合于具有复杂、一体化等结构特征金属零件的成形，而对于航空发动机整体结构旋流器的增材制造，既要保证几何精度，又要保证流量值范围的要求，制造中主要通过调节流道的几何尺寸控制流量值，这就相当于进一步提高了流道的几何精度，为了满足流量值和几何精度的要求，通常增加流道叶片工艺余量，后期通过人工逐步打磨的方式调节叶片厚度，进而控制流道的流量值，这样容易造成流道一致性差、尺寸超差等问题。

发明内容

针对现有技术中存在的技术问题，本发明提供了一种旋流器流道的激光选区熔化成形工艺模型确定方法，能够避免人工大量打磨流道，提高了流道一致性，提高了旋流器合格率，提高了加工效率。

为了解决上述技术问题，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种旋流器流道的激光选区熔化成形工艺模型确定方法，包括以下步骤：

步骤一：根据预先设计的旋流器流道几何尺寸公差，建立若干流道几何尺寸不同的旋流器三维模型；

步骤二：采用激光选区熔化成形工艺，按照步骤一建立的旋流器三维模型进行旋流器成形，得到若干第一旋流器；

步骤三：对步骤二得到的第一旋流器的流道几何尺寸进行测量，将测量得到的第一旋流器的流道几何尺寸与该第一旋流器对应的旋流器三维模型的流道几何尺寸作差比较；

步骤四：根据步骤三中作差比较得到的结果将对应的旋流器三维模型进行修正，得到若干流道几何尺寸不同的修正后旋流器三维模型；

步骤五：采用激光选区熔化成形工艺，按照步骤四得到的修正后旋流器三维模型进行旋流器成形，得到若干修正后旋流器；

步骤六：对步骤五得到的修正后旋流器的流道几何尺寸进行测量，并对修正后旋流器的流道流量值进行测量；

步骤七：根据步骤六的测量结果，从若干修正后旋流器中选取流道几何尺寸以及流量值能够同时满足要求的修正后旋流器，并将该修正后旋流器对应的修正后旋流器三维模型作为最终的工艺模型。

进一步地，步骤一中，每个所述旋流器三维模型的流道几何尺寸均位于所述预先设计的旋流器流道几何尺寸公差范围内。

进一步地，步骤二和步骤六中，激光选区熔化成形均在同一设备上按照相同的工艺方法和工艺参数进行。

进一步地，步骤二中，激光选区熔化成形后对第一旋流器进行热处理、线切割、去支撑和吹砂工序。

进一步地，步骤二中，对成形后的第一旋流器流道表面的粘连粉末和激光轨迹进行打磨去除。

进一步地，流道几何尺寸包括旋流器的内环外径、外环内径和叶片厚度；