粉末冶金篦齿盘光整加工技术研究.pdf

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1、其他0THERS粉末冶金篦齿盘光整加工技术研究ResearchonP0wderLabyrinthDiscFinishing1'echnOlOgy中航工业沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司技术中心沈志云陈国文【摘要】篦齿盘位于高压压气机转子的末端，工况条件相对较差，特别是均压孔边静应力高，在一定振动应力作用下，均压孔边易产生疲劳裂纹。为保证零件在使用温度范围内要有尽可能高的疲劳性能，篦齿盘采用粉末冶金高温合金FGH97。本文通过粉末冶金篦齿盘光整加工技术研究，改变传统的手工抛光的工艺方法，有效地去除毛刺、刀痕波纹，降低表面粗糙度值，改善表面应力状态，提高零件加工表面质

2、量。关键词：光整加工表面质量检测【ABSTRACTlLabyrinthdiscisattheendofthehighpressurecompressorrotor，worl(ingconditionsarepoor，especiaUythepressureholeedges仃essishigh，thepressureholeiseasytoproducef．atiguecrackwiththevibrationstress．InordertoensurethepartsintheusetempemtIlrerangehaVeafatigueperfo珊anceashig

3、haspossible，itisVeryimponanttoimproVemequalit)，ofthemachinedsurface．Inthispaper，thefinishingtechnolOgyofpowderlabyrinthdiscisstudied，metraditionalmanualpolishingprocessischanged，whichcanremoVetheburrand，cutcornlgate，reducethesurf．aceroughnessValue，improVethesurfacestressstate，effectiVely

4、improVethephysicalmechanicalpanssurf．aceproperties．Keywords：FinishingtechnologySurfaceq岫l姆insp代tionDOI：10．16080住issnl671—833x．2015．S1．100零件经各种机械加工后，几乎都不可避免地在零件表面留下一定的缺陷，如表面不平、凸棱明显、刀痕波纹、飞边、毛刺及一定的拉应力等。由于切削加工后的缺陷及表面层的变化对零件的使用性能有很大影响，其表面粗糙度影响零件表面的抗腐蚀性、疲劳强度；残余应力(尤其是残余拉应力)易引起裂纹，使零件产生疲劳断裂，影响零件的

5、使用寿命和可靠性。因此，零件加工表面质量必须满足使用要求。而传统的加工工艺是采用手工抛光的方法去除毛刺、刀痕波纹和减小表面粗糙度值，其加工效率低，可控性差，质量不稳定。特别是粉末高温合金，组织均匀、致密，手工抛光劳动强度大，抛光后的零件表面粗糙度、纹理很难得到有效的改善，100航空制造技术·2015年增刊s1零件加工表面质量不易保证。1零件类型及材料特点篦齿盘位于高压压气机转子后面，主要功能是限制高压空气从压气机流道直接漏人高压压气机后部的卸荷腔，使卸荷腔的压力保持相对稳定，从而保证发动机轴承承受合理的轴向力。其辐板上的均压孑L，用于保持相应各级盘前后压力一致。由于均压

6、孔边静应力高，在一定振动应力作用下，均压孔边易产生疲劳裂纹，是压气机中唯一有寿命限制的零件。为此，该零件选用屈服强度和疲劳性能较好的粉末高温合金材料FGH97。粉末冶金材料具有粉末颗粒细小，合金成分均匀，无宏观偏析，屈服强度高，抗疲劳性能好，性能稳定等特点。粉末高温合金的机械性能远远高于传统的锻造高温合金，特别在相当高的温度范围内，随温度升高，其硬度反而有所提高，这给切削加工带来很大困难。2工艺方案设计对于盘类件来说，其加工质量，除了加工精度之外，表面质量是极其重要的一个指标。发动机的工作性能，尤其是耐久性、可靠性，在很大程度上取决于所加工零件的表面质量。传统的工艺方法

7、是采用手工抛光来提高零件表面质量，对于复杂狭窄型面手工抛光难度大，效率低，可控性差，质量不稳定。特别是对于粉末高温合金材料，手工抛光劳动强度大，抛光后的零件表面粗糙度、纹理很难得到有效的改善。为此，我们必须采用自动抛光工艺方法，提高零件表面质量。而光整加工技术正是实现粉末高温合金材料自动抛光的有效方法。光整加工主要目的是：降低零件表面粗糙度，改善零件物理力学性能、去除毛刺、飞边、棱边倒圆，提高零件表面质量。3光整加工的概念、功能及特点在机械法光整加工中，按磨料所处状态或以某种形式构成的磨具在加工过程中所处状态不同，可分为非自由磨具光整加工