工作叶片榫槽工艺方案分析

崔智勇， 谢芳， 郝小红

（中国人民解放军第五七一九工厂,四川彭州611936）

0 引言

涡轮工作叶片根部承受的离心力高达100～150 kN，榫头处于1 000℃左右的高温下工作，材料的机械性能大大地降低。因此，涡轮叶片采用枞树形结构，此结构允许榫头连接处受热后能自由膨胀，以减少热应力，同时榫头的传热性好，使叶片上的热量容易散走。榫槽的结构复杂，精度高，表面质量要求很高，对加工方法、加工参数都有严格的要求，以防止在榫头表面造成加工缺陷。

1 产品分析

工作叶片材料是DZ125定向凝固镍基铸造高温合金，由精密铸造而成，是我国目前性能水平最高的铸造高温合金之一，具有良好的中、高温综合性能及优异的热疲劳性能，材料韧性大、硬度高。叶片见图1。

高温合金含有许多高熔点合金元素如铁、铬、镍、钴、钒、钼、钨、铊、铪等，并与其他元素构成定向凝固柱晶高温合金，切削加工时塑形变形较大。

图1 工作叶片

图2 工作叶片榫槽图

如图2所示，榫齿的外形是主要工作面，具有复杂的线型，榫齿与内型孔壁的最小壁厚2.3 mm，型面与安装面的定位尺寸精度18.31±0.04 mm，配合型面的面轮廓度分别为0.02 mm、0.07 mm，榫头锥度沿滚棒在榫头轴向长度≤0.02 mm，榫头对对称平面的偏移≤0.085 mm，一面榫齿相对于另一面榫齿的平行度误差≤0.02 mm，榫槽表面不允许有划痕。在保证外形尺寸的同时，还要保证装配位置尺寸及型面的形位公差，这样就对砂轮及滚轮的制造精度要求很高，否则将影响工作叶片的配合间隙，过紧和过松都会影响工作叶片的稳定性和安全性。……