一种空心叶片的喷丸方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111944972A(43)申请公布日2020.11.17(21)申请号202010764808.2(22)申请日2020.07.31(71)申请人中国航发北京航空材料研究院地址100095北京市海淀区北京市81号信箱科技发展部(72)发明人罗学昆房昺马世成王欣王强宋颖刚于洋汤智慧(74)专利代理机构中国航空专利中心11008代理人杜永保(51)Int.Cl.C21D7/06(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称一种空心叶片的喷丸方法(57)摘要本发明属于零件表面处理技术领域，涉及一种空心叶片的喷丸方法；本发明通过使用工装将叶片放入水浴炉中保温，确保叶片受热均匀，同时水温不超过100℃，有效防止叶片因超温而受到威胁；采用填充剂填充叶片内部管道，防止叶片喷丸过程中弹丸进入叶片内部通气管道造成堵塞；采用“高压水+水浴”的方式清理叶片内部管道的填充剂，具有效率高、洁净度高等优点，可提高工作效率；另外，采用辅助超声源，可以有效地促进填充剂与内腔壁的脱落，提高清理效率。CN111944972ACN111944972A权利要求书1/1页1.一种空心叶片的喷丸方法，其特征在于：(1)将空心叶片放入工装中固定，工装的入口连接填充剂灌注阀门；(2)将叶片与工装同时放入水浴炉中保温，打开填充剂灌注阀门，将填充剂灌入空心叶片内部；(3)从水浴炉中取出叶片，冷却至常温；(4)采用胶带将叶片叶身和榫头顶部禁喷区进行遮蔽保护；(5)将叶片放入数控喷丸机，对叶片进行喷丸强化；(6)喷丸强化结束后，取出叶片，去除叶片叶身及榫头顶部禁喷区的胶带，采用压缩空气清除叶片表面残留弹丸；(7)将叶片放入工装中固定，工装的入口连接高压水灌注阀门；(8)将叶片与工装放入水浴炉中保温，打开高压水灌注阀门，将空心叶片内部的填充剂排出；(9)将叶片与工装从水浴炉中取出，检测叶身排气孔的水流量，确保无堵塞；(10)将工装的入口连接压缩空气，排出空心叶片内部的残留的水。2.根据权利要求1所述的一种空心叶片的喷丸方法，其特征在于：所述工装由夹具2、垫片3、三通阀4组成；夹具2分为右夹具201和左夹具202，其中右夹具201设有单个榫槽，尺寸与叶片1的榫头101呈间隙配合；而左夹具202与三通阀4相连，左夹具202的内部有管道，左夹具202和右夹具201之间有垫片3，垫片3与叶片1的榫头101的顶部相连，垫片3的内部有管道；组装后，叶片1的排气孔103、榫头101的顶部进气口、垫片3的内部管道、左夹具202的内部管道和三通阀4组成一个通路；三通阀4通过三通分别与填充剂灌注阀门、连接高压水灌注阀门、压缩空气阀门相连。3.根据权利要求2所述的一种空心叶片的喷丸方法，其特征在于：所述垫片3采用橡胶或海绵材质。4.根据权利要求2所述的一种空心叶片的喷丸方法，其特征在于：右夹具201和左夹具202通过螺栓连接。5.根据权利要求1所述的一种空心叶片的喷丸方法，其特征在于：所述填充剂为石蜡、松香、POE、EVA和EPDM中的一种。6.根据权利要求1所述的一种空心叶片的喷丸方法，其特征在于：所述水浴炉的水温范围为95℃～100℃。7.根据权利要求1所述的一种空心叶片的喷丸方法，其特征在于：所述水浴炉水浴保温时间为5min。8.根据权利要求1所述的一种空心叶片的喷丸方法，其特征在于：所述水浴炉的下部增加超声源。9.根据权利要求8所述的一种空心叶片的喷丸方法，其特征在于：所述超声源中超声时间为1-60min。10.根据权利要求1所述的一种空心叶片的喷丸方法，其特征在于：所述左夹具202与三通阀4通过螺纹连接。2CN111944972A说明书1/3页一种空心叶片的喷丸方法技术领域[0001]本发明属于零件表面处理技术领域，涉及一种空心叶片的喷丸方法。背景技术[0002]随着航空发动机涡轮叶片使用温度的提高，叶片逐渐由实心转变为空心，叶片榫头顶部设置了进气口，叶身内部布满微小尺寸的冷却通道，而叶身表面密排大量排气口，从而降低叶片本身的温度，提高叶片的使用温度。[0003]喷丸强化因具有疲劳性能增益效果好、结构适应性好等一系列优点，被广泛应用于涡轮叶片的加工中，成为提高使用寿命的重要手段。在喷丸强化过程中，弹丸被高压气体驱动产生高速运动，若保护不当，极有可能通过榫头顶部进气口和叶身表面排气孔进入叶片内部微小管道，造成堵塞，导致叶片报废。目前，传统的叶片喷丸方法采用胶带遮蔽保护禁喷区的简单方法，具有以下不足：(1)胶带在高速弹丸流和压缩气体的作用下，容易剥离或吹开，导致禁喷区被弹丸覆盖，造成弹丸通过进气口或排气口进入叶片内部；(2)在喷丸后胶带的清理过程中残留弹丸极易进入附近的已拆掉保护的小孔内，造成堵塞。发