工艺参数对TC4合金航空发动机叶片精锻残余应力的影响

作者：吴捍疆; 张丰收^*; 燕根鹏

来源：锻压技术, 2020, 45(01): 9-14.

DOI：10.13330/j.issn.1000-3940.2020.01.002

• 航空发动机叶片
• TC4合金
• 精锻成形
• 残余应力
• X射线衍射
• 正交试验

为获悉叶片精锻残余应力的分布情况,利用Simufact. Forming软件对TC4合金航空发动机叶片精锻过程进行了数值模拟研究。通过X射线衍射技术对叶片实体表层残余应力进行了测量,并与数值模拟结果进行对比,验证了有限元模型的合理性。通过设计正交试验优化了叶片精锻工艺,最终得到了最优工艺参数组合及不同工艺参数对叶片精锻残余应力的影响趋势。研究结果表明:航空发动机精锻叶片的残余应力主要集中在表层,当工艺性较差时,叶片前缘头、后缘头附近的高残余应力区域范围较大,开裂的风险系数较高;模具温度对叶片精锻残余应力的影响最大,上模速度、坯料温度、摩擦因子对其影响依次减小;在上模速度为40 mm·s-1、坯料温度为960℃、模具温度为300℃、摩擦因子为0. 1的情况下,可以得到较小的叶片精锻残余应力。

• 单位
  机电工程学院; 中信重工机械股份有限公司; 河南科技大学