Способ изготовления лопаток из двухфазных титановых сплавов

 

(19)SU(11)1197491(13)A1(51)  МПК ⁶    _C22F1/18(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯк авторскому свидетельствуСтатус: по данным на 10.01.2013 - прекратил действиеПошлина:

(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛОПАТОК ИЗ ДВУХФАЗНЫХ ТИТАНОВЫХ СПЛАВОВ

Изобретение относится к металлургии, в частности к обработке давлением сложных аэродинамических профилей, например лопаток компрессора и турбины, и может быть использовано в энергетике, авиационной и судостроительной отраслях промышленности. Целью изобретения является повышение выхода годного. Дополнительное никелирование с толщиной слоя 5-10 мкм повышает допустимую температуру нагрева фасонных заготовок с сохранением медного слоя. Медное покрытие в сочетании с пленкой солей в момент штамповки является эффективным смазочным покрытием и исключает схватывание штампуемой лопатки со штампом. Толщина никелевого слоя составляет 5-10 мкм. При толщине менее 5 мкм наблюдается "стекание" медного покрытия при нагреве до 930^оС, что приводит к образованию дефектов на поверхности штамповки. Увеличение толщины слоя никеля более 10 мкм нецелесообразно, поскольку повышается трудоемкость нанесения и значительно растет расход дефицитных материалов без заметного улучшения качества штамповок. Предложенное изобретение иллюстрируется на следующем примере. Проверку способа производят при штамповке лопаток из титанового сплава ВТЗ-1 с размерами в плане 40х100 мм. Выдавленные заготовки лопаток из спл.ВТЗ-1 после обдувки металлическим песком подвергают сульфоматному никелированию на слой 5-10 мкм с последующим цианистым меднением на слой 10-15 мкм (предложенный способ). Для сравнения проведено цианистое меднение заготовок на слой 10-15 мкм без подникелирования (известный способ). Контроль толщины слоев меди и никеля производят капельным методом. Нагрев под штамповку производят до температуры 930 ± 10^оС в течение 3 мин в электродной ванне состава 44% NaCl + 56% KCl. Раскисление ванны производят согласно инструкции N512. 360.250020.004-80. Штамповку производят на прессе Hasenclever усилием 1000 т с. Приведен 100%-ный контроль качества поверхности лопаток в количестве 320 штук. Результаты штамповки приведены в таблице. Как видно из таблицы, выход годных лопаток, изготовленных известным способом, составляет всего 12% по сравнению с предложенным способом 98% При этом качество лопаток повышается за счет уменьшения количества дефектов и точности изделий. Так, отклонение профиля пера у лопаток, изготовленных предложенным способом, не превышает 0,1 мм, у лопаток, изготовленных известным способом, глубина дефектов превышает 0,2 мм.

Формула изобретения

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛОПАТОК ИЗ ДВУХФАЗНЫХ ТИТАНОВЫХ СПЛАВОВ, включающий меднение фасонной заготовки, нагрев в расплаве солей до температуры на 20 - 50^oС выше температуры закалки, горячую штамповку, охлаждение в воде и холодную вальцовку, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода годного, фасонную заготовку перед меднением покрывают слоем никеля.

РИСУНКИ

Рисунок 1