航空发动机钛合金整体叶盘加工-北极星火力发电网

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导读：为了满足飞机对动力装置的要求，航空发动机始终朝着高推重比、高可靠性、高耐久性、低耗油率、低成本的方向发展。发动机设计制造过程中由于性能上的需求而广泛采用了整体结构件，几何精度和技术条件要求越来越苛刻，零件趋于薄壁件。

先进的设计方案必需依靠新材料技术及现代制造技术才能实现，而新材料的研发和应用与相应的制造技术也是密不可分的。

自20世纪80年代中期，西方发达国家在新型航空发动机设计中采用整体叶盘结构作为最新的结构和气动布局形式，它代表了第四代、第五代高推重比航空发动机技术的发展方向，已成为高推重比发动机的必选结构。

整体叶盘是把发动机转子的叶片和轮盘设计成一个整体，采用整体加工或焊接(叶片和轮盘材料可以不同)方法制造而成，无需加工榫头和榫槽。

整体结构优点：

叶盘的轮缘径向高度、厚度和叶片原榫头部位尺寸均可大大减小，减重效果明显;

发动机转子部件的结构大为简化;消除了分体结构榫齿根部缝隙中气体的逸流损失;

避免了叶片和轮盘装配不当造成的微动磨损、裂纹以及锁片损坏带来的故障，从而有利于提高发动机工作效率，可靠性得以进一步提升。

整体叶盘结构主要应用：

风扇及高压压气机部分。航空发动机制造公司(MTU)预测：在21世纪，随着新材料、新结构的应用水平提高，未来各种航空发动机的风扇、压气机及涡轮将全面采用整体叶盘结构。

材料:

主要有钛合金和镍基合金。钛合金材料主要用于风扇及高压压气机的前几级盘，而高压压气机后几级盘则多采用镍基高温合金。

整体叶盘制造的三大技术：

数控铣削(HSC)

线性摩擦焊(LFW)

电解加工(ECM)

1数控铣削(HSC)整体叶盘

整体叶盘数控加工工艺主要有两种，五坐标数控加工实体坯料成形工艺和叶片先焊接到盘上再进行数控机械加工去除焊缝的多余材料工艺。

美国GE和普惠公司、英国罗˙罗公司等均采用五坐标数控加工技术开展了整体叶盘研制，充分利用数控加工具有的快速反应和可靠性高的特点，保证了整体叶盘型面精度。但采用该方法从整体叶盘毛坯到叶盘零件的制造过程中，材料切除率超过90%，材料利用率较低，且综合技术难度非常大。

Delcam和600 Centre公司开发了新型整体叶盘生产方法，使型面和孔加工一次完成。叶型加工采用通常的五坐标机械加工方法。在一台配有主轴转速为24000r/min的Fanuc Robodrill T2liE机床上，配有PowerMILL CAM系统，并有Nikken130装置提供第4和第5个坐标移动。

Teleflex Aerospace 采用铣切加电加工组合方案，先用电化学加工叶片，再用铣切方法加工轮毂。为了提高效率，他们利用CAM软件，产生粗加工和精加工联合路径，从而取消了手工抛光，大大节约成本提高了效率。在加工过程中，他们还采用专利技术避免加工干涉。

投稿与新闻线索：陈女士微信/手机：13693626116 邮箱：chenchen#bjxmail.com（请将#改成@）

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