一种钛合金整体叶盘叶片的激光成形制造工艺

摘要

本发明属于钛合金材料及其加工制造技术领域，具体为一种钛合金整体叶盘叶片的激光成形制造工艺。本发明通过同轴送粉激光熔覆方法，在锻造钛合金盘毂边缘预先加工出的凸台上直接沉积成形钛合金叶片，与现有技术相比，具有无需模具、机械加工余量小、成本低、周期短、高柔性、易操作、成形质量高等优点。按照本发明所提出的工艺方法，按顺序在每个凸台上只熔覆一层，待该层在一圈凸台上全部熔覆结束后再按顺序熔覆下一层，此方法可使熔覆沉积的各层有充分的时间进行冷却，有效解决边缘塌陷的问题，并且各个叶片的同步增高也消除了激光熔覆头与已成形叶片发生接触和碰撞的可能性。

主权项

一种钛合金整体叶盘叶片的激光成形制造工艺，其特征在于：该方法的步骤是：(1)通过氩气雾化法或等离子旋转电极法制备钛合金球形粉末，粉末筛分及净化处理后，获得所需粒度范围的纯净粉末，备用；(2)选取将与步骤(1)粉末同种材料的锻造钛合金盘毂，在其边缘机械加工出凸台，凸台的高度为3～5mm，凸台的长度和宽度与盘毂同一位置的叶片尺寸相当；(3)设定激光快速成形工艺的工艺参数：激光功率为1.0～1.6kW，扫描速度为500～600mm/min，送粉速度为3.4～5.2g/cm³，分层厚度为0.3～0.5mm，光斑直径为0.8～1.0mm；(4)在气氛保护箱中，将钛合金盘毂安装于激光快速成形设备的机床工作台，通过同轴送粉激光熔覆方法，将步骤(1)所得钛合金粉末逐层堆积到步骤(2)所述的凸台上，成形出钛合金叶片，获得钛合金整体叶盘近净成形件，所述气氛保护箱中充入的气体为高纯氩；所述激光熔覆沉积的过程为，按顺序在每个凸台上只熔覆一层，待该层在一圈凸台上全部熔覆结束后再按顺序熔覆下一层，如此往复循环；(5)对步骤(4)所得整体叶盘近净成形件进行退火热处理；(6)通过五轴数控机床，按零件图纸对整体叶盘进行最终精细机械加工，去除叶片与凸台多余的材料。