文/孙兴·中国航发北京航空材料研究院

金属叶片是航空、航天发动机正常运转的关键部件，目前，锻造类叶片的成形方法一般是借助挤压+镦粗、自由锻或平锻的方法制坯，然后经过热模锻，从而最终成形。由于锻造类叶片的叶身薄、带扭角，且具有带榫头甚至阻尼凸台等特征，因此其预制坯的结构设计多为异形变截面，采用传统工艺制备预成形坯时，虽然可制备出合格的预制坯，但都存在制坯效率低、工序繁杂、尺寸精度控制差、稳定性差和组织均匀性差等问题，最终影响着叶片锻件制备的成本和整体性能。

楔横轧，原用于阶梯轴类零件的生产，可在一道工序中以连续、局部的方式对不同部位进行压缩与延伸。因其具有精确成形、工艺可控性好的特点，本项目创新性的提出采用楔横轧工艺替代原来锻造叶片所采用的自由锻、挤压+镦粗或平锻等制坯工艺。通过将楔横轧工艺应用在叶片制坯上，在一道工序中将叶片棒料轧制为异形变截面形状，实现叶片榫头、叶尖、阻尼凸台和叶身等多部位的预成形，精确成形出小余量钛合金叶片异形变截面预制坯，以期提高锻造叶片预成形制坯的制坯效率、尺寸精度、材料利用率和组织稳定性，降低锻造叶片的制备成本。

因此，针对航空发动机叶片对高效率低成本制造技术的需求，探索基于楔横轧技术的异形变截面叶片预制坯高效率低成本精密制造，通过技术创新，解决叶片制坯尺寸精度差、效率低和成本高等问题，实现叶片制造过程的降本增效，对发展我国航空发动机既有长远意义，又是当前亟待攻克的重要课题。……