气膜冷却孔电加工工艺与装备技术研究

作者：佟浩; 李勇^*; 李宝泉

来源：航空制造技术, 2021, 64(18): 34-45.

DOI：10.16080/j.issn1671-833x.2021.18.034

• 航空发动机
• 涡轮叶片
• 气膜冷却孔
• 电火花加工
• 扩散结构
• 陶瓷热障涂层

面向航空发动机热端涡轮叶片上气膜冷却孔加工,报道了近10年来的气膜冷却孔电火花加工研究现状,并阐述了在解决复合材料(高温合金基体+陶瓷热障涂层)、复合结构(圆形孔段+扩散结构)、表面低/无损伤的气膜冷却孔加工问题上的研究尝试,侧重在电加工工艺与装备技术方面的创新思想和研究进展。研发出功能主轴头、高能量密度脉冲电源、加工间隙伺服控制方法、组合冲液系统、贯穿检测方法等关键方法和核心技术。验证了无重铸层的电火花电解复合/组合穿孔加工工艺、扩散结构电火花分块成形加工工艺、氧化锆陶瓷热障涂层放电辅助化学加工工艺的可行性。集成研发出气膜冷却孔电火花加工的六轴数控装备,实现了直孔和斜孔批量化全自动加工过程,穿孔效率达到>20mm/min,孔径精度优于±20μm,重铸层平均厚度可控<10μm。

• 单位
  清华大学; 无锡微研精微机械技术有限公司; 摩擦学国家重点实验室