文/李建军，彭谦之，黄茂林，朴学华·中国南方航空工业（集团）有限公司

铜叶片精锻工艺研究

文/李建军，彭谦之，黄茂林，朴学华·中国南方航空工业（集团）有限公司

李建军，高级工程师，从事航空发动机锻件研究，研究变形高温合金、有色金属等锻造技术。

利用有限元软件，对铜叶片锻造过程的各工步进行了仿真，分析了折纹等缺陷的产生原因，优化了工艺参数，并在有限元软件中进行了验证。基于有限元分析结果，进行了工艺试验。得出以下结论：对于复杂锻件的锻造，预锻毛坯应采用大圆角过渡，防止折纹产生。对于扭角较大叶片的锻造，其预锻件叶身也应存在一定扭角，防止由于叶身和榫头之间的剪切变形导致折纹的产生。采用摔子进行拔长能够有效避免棒材心部开裂。复杂锻件的校正，其型面复杂的部分应处于下模，方便锻件定位，避免折纹的发生。

叶片是航空发动机中重要的能量转换装置，长期在巨大的气体负荷、质量负荷和温度负荷下工作。目前航空发动机朝着大推力、高推重比、高效率和长寿命的方向发展，对压气机的增压比、涡轮前燃气温度提出了更高的要求。据报道，目前美国新一代涡扇发动机的压气机增压比已经达到了30～40，涡轮前燃气温度高达1300～1700℃。这对航空发动机叶片的材料和制造工艺提出了新的挑战。叶片精锻技术是目前压气机叶片成形工艺的主流发展趋势，采用精锻工艺生产的叶片，具有尺寸精度高、材料利用率高的特点，同时由于机械加工量少或者不需要机械加工，保留了完整的锻造流线，其机械性能也大幅提升。……