燃气轮机高温合金涡轮叶片加工方案
该项目属于先进制造领域,主要研究对象极为燃气轮机的涡轮叶片。项目针对的产品涡轮叶片是组成燃气轮机的关键部件,用于制造该叶片的高温合金材料具有很高的疲劳强度、耐腐蚀性、耐高温等特点。但高温合金的机械加工性能很差,本课题方案作为一整套高效成形磨削工艺及无重铸层穿孔工艺,将广泛运用于加工各种材料,包括淬硬钢、高强度合金钢、硬质合金、剥离等高硬度金属和非金属材料。
技术关键点:完成了复杂型面数控编程技术改进;完成叶片榫齿型面缓进磨削工艺改进。采用对涡轮叶片榫齿型面的两侧分别进行磨削的方式、设计新金刚滚轮、设计新冷却喷嘴;完成叶片叶冠型面缓进磨削工艺改进;完成无重铸熔层气膜孔的加工方法。主要创新点:
1、对复杂磨削流程数控编程方法进行了二次开发,提高叶片叶冠、榫齿型面缓进磨削的加工效率和磨削质量的可靠性;
2、设计了新型金刚滚轮和冷却喷嘴结构,提高了砂轮利用率,避免了磨削烧伤现象的发生;
3、使用电火花加电解去除重熔层的气膜孔加工方法,有效地减少了重熔层的厚度
产品总体的性能指标,经检测,完成了F级重燃用等轴晶一、二级动静叶片(空心冷却叶片)和三、四级动静叶片制造,经长寿命高温材料国家重点实验室检测,几何尺寸符合HB5647-98/HB5964-2002的标准要求,表面质量满足相关标准要求。
评价委员会一致同意通过科技成果评价,认为该产品具有自主知识产权,技术水平达到国内领先水平,经济、社会效益显著,应用前景广阔。