环形腹板零件成形工艺技术研究
2021-05-08孙培秋王立成李晓光
中国新技术新产品 2021年4期
孙培秋 王立成 李晓光
(中国航发沈阳黎明航空发动机有限责任公司,辽宁 沈阳 110043)
0 引言
GH907是1种以铁-镍-钴为基的低膨胀高温合金,用矾、钛、硅和微量硼进行综合强化,在650 ℃以下具有很高的强度[1],低的膨胀系数,良好的疲劳性能以及几乎恒定不变的弹性模量,居里点(拐点)为400 ℃~450 ℃,居里点以下呈铁磁性,居里点以上呈顺磁性。该合金适合于制造650 ℃以下,控制间隙大小的各类航空发动机环形件和机匣[2]。
GH907合金已广泛应用于航空发动机的各种控制间隙的环形件[3-5],可以明显地提高发动机效率。主要用于高压压气机转子外环块、后机匣、承力环、燃烧室封严环、蜂窝座、高压涡轮机匣后段、支撑环和隔热环等零件制造。
内环腹板是发动机重要的结构部件,采用GH907薄板拉深成形加工而成。一直存在零件成形型面质量差、尺寸超差的问题,初步分析与工艺方法、模具结构、成形参数选择等因素有关,通过对上述问题的改进,提高制件的成形质量,从而降低废品率。
1 工艺难点分析及解决措施
1.1 材料性能
试验原料GH907合金的化学成分为铌、钛、钴、硅和微量硼等元素,见表1[6]。厚度为1 mm;试样状态为1040 ℃,固溶状态;环境温度为22 ℃。
GH907合金板材固溶处理后室温抗拉强度﹥990 MPa,屈服强度﹥550 MPa,延展率可以达到25 %。由材料性能可以看出,零件材料常温下塑性较差,在力学性能上具有屈服强度大、屈强比高的特点,在成型上表现 为变形范围窄、易开裂、回弹大和尺寸精度难于保证。
GH907合金板材时效处理后室温抗拉强度﹥1000 MPa,屈服强度﹥725 MPa,延展率仅有6 %。……
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