制造涡轮发动机的至少一个金属部件的方法_2

文档序号:8398911阅读:来源:国知局
骤2,在所述步骤2中,通过VAR方法在金属坩埚中重熔铸锭并且将铸锭倾倒到离心永久模具中。参照图2详细描述了这个步骤。
[0037]这个附图示出了用于通过熔融、铸造和模制的接续操作制造例如圆柱棒形式的坯件11的装置10。
[0038]装置10包括闭合并且防漏的包封件12,在所述包封件12中,建立了局部真空。例如基于TiAl合金制成的金属合金制成的铸锭13被紧固到电极14的一个端部,所述电极14连接到电源的一个端子,所述电源的另一个端子连接到容纳在包封件12中的坩埚15。为了熔融铸锭13,电极14以小幅度的往复运动在坩埚15上运动。当铸锭13靠近坩埚15时,在坩埚15和铸锭13之间形成电弧,由此致使铸锭13熔融并且下落到坩埚15的底部中(VAR:真空电弧重熔)。当已经完全熔融铸锭13时,坩埚15中的熔融金属合金被倾倒到由金属制成的永久性模具16中。
[0039]模具16使得能够通过离心法铸造合金。为此,使得模具16围绕轴线A旋转,所述模具16具有多个圆柱形壳体17,所述多个圆柱形壳体17围绕轴线A径向延伸并且在轴线A周围等距间隔开。因模具16旋转产生的离心力推动熔融合金,以便渗入到壳体17中并且填充壳体17。
[0040]在冷却之后,打开模具16并且取出“粗糙”的铸件。铸件是轮的形式,所述轮具有多个径向坯件11,所述多个径向坯件11经由它们的径向内端部固定到共有中央轮毂。
[0041]每个坯件11均是实心圆柱体的形式并且可以通过机械加工与轮毂和其它坯件分离(图1中的步骤3),并且此后其可以承受热处理(图1中的步骤4)。
[0042]在专利US 5 609 698中特别描述了所施加的热处理,并且所述热处理可以包括制备用于热等静压压缩的热处理步骤,在所述热处理步骤期间,坯件11承受处于1900 T至2100 °F范围内的温度5小时至50小时之间、随后为2200 °?条件下的热等静压压缩步骤,以及在其之后的其它步骤,在其它步骤期间,坯件承受处于1850 T至2200 °F之间的温度。
[0043]在坯件11已经承受热处理之后,机械加工所述坯件11 (图1中的步骤5),以形成至少一片叶片18。
[0044]图3和图4特别地示出了这样的情况,在所述情况中,由坯件机械加工成至少一个叶片18。
[0045]自然地,还能够例如由单件坯件11机械加工三片、四片、五片乃至六片叶片18。
[0046]应当注意,还能够获得管状的坯件11。为此,圆柱芯部19 (由图2中的虚线示意性表不)可以同轴安装在壳体17中的每一个的内部。
[0047]图5和图6因此示出了空心圆筒状的棒形似的坯件11。
[0048]在本发明的特定实施例中,棒的长度或者轴向尺寸处于1cm至50cm的范围内,外径介于5cm至20cm之间,内径处于4cm至1cm的范围内,并且径向厚度处于Icm至1cm的范围内。
[0049]如能够在图4和图5中所见,机械加工管状坯件11,以便制成十片转子叶片18,所述每片叶片18均具有翼形,其中,其端部连接到平台。在叶片11的布置成并排的扇形段上从管状坯件11的壁的厚度中机械加工出叶片18,所述扇形段20均为基本平行于坯件的纵向轴线X延伸的细长状(由图6中的虚线限定所述段20)。
[0050]坯件11的壁的厚度可以沿着纵向轴线X变化(图6)。
[0051]在结束机械加工时,使用非破坏性检查方法(辐射、渗透检查、尺寸核验)检查叶片。
【主权项】
1.一种用于制造用于涡轮发动机的至少一个金属部件(18)的方法,所述方法包括以下步骤: a)通过离心法将金属合金浇铸到永久性金属模具(16)中,用于制造坯件(11); b)获得细长形状的铸造坯件(11)并且所述铸造坯件的截面是圆形或者多边形;和 c)机械加工所述坯件(11),以便制成部件(18)。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述机械加工的部件是涡轮发动机叶片(18),诸如涡轮机叶片。
3.根据任意一项前述权利要求所述的方法,其特征在于,所述金属合金是基于TiAl的I=1-Wl O
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述金属合金是TiAl合金48-2-2型。
5.根据权利要求1至4中的任意一项所述的方法,其特征在于,在所述步骤b)中获得的所述坯件(11)在机械加工步骤C)之前承受热处理。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述热处理包括热等静压压缩步骤。
7.根据权利要求1至6中的任意一项所述的方法,其特征在于,所述步骤a)具体包括:将铸锭(13)熔融到冷却的金属坩埚(15)中并且将以这种方式熔融的金属倾倒到离心永久性模具(16)中。
8.根据权利要求1至7中的任意一项所述的方法,其特征在于,在所述步骤b)中获得的坯件(11)是实心的,其中,由所述坯件(11)的芯部机械加工出至少一个部件(18)。
9.根据权利要求1至7中的任意一项所述的方法,其特征在于,在所述步骤b)中获得的坯件(11)是管状的,其中,从所述坯件(11)的管状壁的厚度中机械加工出至少一个部件(18)。
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,由所述坯件(11)机械加工出的所述部件(18)的数量大于6个,并且优选地不小于10个。
【专利摘要】本发明涉及一种用于制造用于涡轮发动机的至少一个金属部件(18)的方法,所述方法包括以下步骤:a)通过离心法将金属合金浇铸到永久性金属模具中,用于制造坯件(11);b)获得细长形状的铸造坯件(11)并且所述铸造坯件的截面是圆形或者多边形;和c)机械加工所述坯件(11),以便制成部件(18)。
【IPC分类】B23P15-02, B23C3-18, B22D13-00
【公开号】CN104718035
【申请号】CN201380052490
【发明人】赛琳·珍妮·马克兰德, 布鲁 德 库赛特 塞巴斯蒂安·迪加, 玛丽·米纳尔-潘尼格, 安东尼·特克斯
【申请人】斯奈克玛
【公开日】2015年6月17日
【申请日】2013年10月9日
【公告号】CA2887335A1, EP2906374A2, US20150231746, WO2014057208A2, WO2014057208A3, WO2014057222A2, WO2014057222A3
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